Вернемся в каменный век. Когда магнитные полюса Земли перевернутся и что будет с нами

Земля – оазис в космосе, место, где процветает жизнь. Наша планета расположена на идеальном расстоянии от нашей родной звезды, чтобы на поверхности планеты могла существовать жидкая вода. Гравитационное воздействие других крупных планет помогает защищать нас от апокалиптических столкновений с блуждающими метеоритами. А магнитное поле планеты образует вокруг Земли защитный барьер, который предохраняет нас от заряженных частиц, мчащихся через пространство.

При этом у Земли есть свое мощное магнитное поле — благодаря потокам расплавленного металлического материала, который движется в ядре планеты. Этот поток зависит как от вращения самой Земли, так и от наличия твердого железного ядра, что приводит к дипольному магнитному полю, ось которого приблизительно совпадает с вращательной осью планеты.

В химическом составе древних пород скрыты подсказки о том, что магнитное поле Земли – это динамичное, изменчивое явление. Охлаждение магмы, богатой железными минералами, вытягивает ее в соответствии с магнитным полем Земли, подобно тому, как стрелка компаса тянется к северу. Изучение древних геомагнитных полей, записанных в породах — предметом дисциплины, известной как "палеомагнетизм".

Палеомагнитные исследования предоставили ученым знание того, что магнитное поле Земли сдвигалось и даже меняло полярность много раз в геологическом прошлом. Но почему?

Что заставляет магнитные полюса меняться местами

Магнитное поле Земли изменяется на очень коротких и чрезвычайно длинных временных шкалах, варьируя от миллисекунд до миллионов лет. Взаимодействие магнитного поля с заряженными частицами в космосе может изменять его на короткий срок, в то время как более длительные изменения вызываются внутренними процессами, протекающими в наружном жидком ядре Земли.

"Длительные изменения геомагнитного поля вызываются воздействием смещения магнитного поля потоком в жидком наружном ядре и эффектами диффузии магнитного поля в ядре и мантии", — говорит геофизик Леонардо Саньотти.

Отклонения в магнитном поле, вызванные движением металлического материала в наружном ядре, приводили к полному перевороту полярности магнитного поля в прошлом Земли.

Палеомагнитные исследования, изучавшие предыдущие состояния магнитного поля, показали, что существует два возможных состояния полярности — текущее "нормальное" состояние, где линии силы поля уходят к центру Земли в Северном полушарии и выходят наружу в Южном полушарии. Инверсия, или обратное состояние, также равновероятно и стабильно.

Палеомагнитные исследования показали, что перевороты полярности магнитного поля Земли не являются периодическими и не могут быть предсказаны. Это в значительной степени связано с поведением ответственных за это явление механизмов.

"Поток металлической жидкости (в основном расплавленного железа) в наружном ядре Земли хаотичен. Перевороты полярности происходят в периоды низкой интенсивности геомагнитного поля и его структура становится нестабильной", — говорит Саньотти.

Такой переходный период может длиться до нескольких тысяч лет, что в плане геологии сравнимо с одним мгновением.

Как перевороты магнитных полюсов влияют на жизнь на Земле?

Когда магнитное поле готово к перевороту, оно находится в состоянии сниженной интенсивности, что делает Землю менее защищенной перед солнечным ветром и космическими лучами.

Недавнее исследование показало, что во время недавнего периода низкой интенсивности магнитного поля, что произошло всего 41 тысячу лет назад, глобальный поток космических лучей, достигающий атмосферы Земли, был в три раза выше, чем сегодня.

На сегодня нет значительных доказательств связи массового вымирания жизни на Земле и инверсий геомагнитной полярности. Такую связь проследить крайне сложно, так как ученые не знают точных дат магнитных "переворотов".

Кроме того, магнитные инверсии происходят достаточно часто, около 100 раз за последние 160 млн лет, а массовое вымирание — каждые 100 млн лет или даже реже.

Поэтому беспокойство вызывают не "перевороты" магнитных полюсов, а сам период сниженной интенсивности геомагнитного поля. В современном мире человечество все больше полагается на технологии, работу которых может нарушить инверсия геомагнитного поля.

"В таком случае количество заряженных частиц, которые будут проникать через магнитосферу Земли и до самой ее поверхности, значительно вырастет, что повлияет на наш технологический мир", — добавляет Саньотти.

Риски, которым подвергнутся наша планета и цивилизация, могут оказать значительное воздействие на гражданское общество, наш способ ведения торговли, безопасность, связь, энергетическую инфраструктуру, спутники и жизнь людей на орбите Земли. К сожалению, разрозненный характер магнитных вариаций и инверсий означает, что мы не можем предсказать, когда именно это случится. Все, что мы знаем – это точно произойдет.

По материалам Space.com.