|
Начался ускоренный переворот магнитного поля Земли
|
|
|
|
Геологи обнаружили, что сильные изменения полярности магнитного поля Земли могут происходить за очень короткий срок — всего полтора века достаточно для разворота полюсов более чем на 100 градусов. К такому выводу ученые пришли в результате радиоизотопного и палеомагнитного анализа сталагмитов возрастом около 100 тысяч лет, найденных в одной из пещер в южном Китае. Кроме того, такой быстрый переход может стать началом длительного периоду геодинамической аномалии, при которой магнитное поле Земли в течение тысячелетия довольно часто и быстро меняет свое направление, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
|
|
|
В начале XX века геологи обнаружили, что южный и северный магнитные полюса Земли в течение жизни нашей планеты неоднократно менялись местами. Процесс смены полюсов имеет стохастическую природу и поэтому не имеет выраженного периода — между двумя последовательными сменами положений может происходить как несколько десятков тысячелетий, так и несколько миллионов лет. При этом за время жизни на Земле человека подобная инверсия не происходила ни разу.
|
|
|
Считается, что последний из таких переворотов произошел около 773 тысяч назад, однако после этого многократно происходили так называемые «геомагнитные экскурсы» — периоды нестабильности магнитного поля, при которых направление магнитного поля временно поворачивается на угол от 60 до 180 градусов, после чего довольно быстро возвращается в исходное положение. Напряженность поля во время таких событий в отдельных областях может снижаться практически до нуля. Так же, как и при полной инверсии магнитного поля, эти периоды нестабильности связывают с турбулентными процессами, происходящими в жидко-металлической оболочке земного ядра, однако однозначного объяснения для этого эффекта пока не предложено.
|
|
|
|
Чтобы более детально изучить те процессы, которые происходят во время такого геомагнитного экскурса, геологи из Тайваня, Китая и Австралии под руководством Чуань-Чоу Шэня (Chuan-Chou Shen) из Национального университета Тайваня предложили исследовать сталагмиты из пещеры Саньсин в южном Китае.
|
|
|
|
Анализ содержания изотопов урана и тория в сталагмитах позволил датировать образцы с точностью до 10 лет: оказалось, что возраст пород составляет от 91 до 107 тысяч лет. Дальнейшие палеомагнитные исследования показали, что в течение этого интервала на Земле наблюдалось довольно большое количество магнитодинамических аномалий, у которых сильно варьировались длительность и частота. Амплитуда разворота магнитного поля в течение этого периода иногда превышала 100 градусов, при этом у этих вращений наблюдалась выраженная асимметрия — относительно нормального направления полярность в Восточном полушарии поворачивалась преимущественно на юг и на восток.
|
|
|
|
Оказалось, что если в период от 92 до 98 тысяч лет назад некоторые периоды аномалий растягивалась на тысячелетия, то 103–106 тысяч лет назад длительность геомагнитных экскурсов была несколько меньше — несколько веков. Также ученым удалось измерить длительность разворота магнитного поля. Оказалось, что для разворота на сотню градусов магнитному полю Земли хватило всего около 144 лет — это значительно меньше того времени, который ученые ранее считали достаточным для такого процесса.
|
|
|
|
По словам геологов, полученные ими данные впервые позволили с такой точностью оценить временные характеристики геомагнитных экскурсов с резким изменением полярности магнитного поля Земли. Авторы работы отмечают, что в периоды подобных аномалий всегда ослабляется магнитное поле планеты, из-за чего космическое излучение может проникать глубже в атмосферу. Результаты работы показали, что смена магнитной полярности может произойти очень быстро, и если это произойдет, то отразится на спутниковых системах, биосфере и человеческом обществе.
|
|
|
|
Чтобы более точно изучить динамику магнитного поля Земли, ученые проводят не только геологические исследования, но и привлекают современные вычислительные методы. Так, с помощью компьютерного моделирования геологам удалось показать, что смена магнитной полярности нашей планеты, вероятнее всего, происходит в результате воздействия динамо-волн внутри ядра. Интересно, что иногда при исследовании подобных сложных задач на помощь приходят не только современные подходы, но и ритуалы людей, живших на Земле больше тысячи лет назад. Так, по измерению намагниченности частиц песка, которые образовывались при поджигании загонов для скота в южной Африке, ученые восстановили картину распределения магнитного поля Земли в 1000–1600 годах нашей эры этот период.
|
|
|
|
Источник
|
