Как показали исследования, одна сторона Голубой планеты стремительно растет, в то время как другая потихоньку тает. К такому выводу пришел дует ученых, состоящий из Рено Дегена и Питера Олсона. Они использовали численное моделирование, которое и определило, что ось магнитного поля Земли пребывает в первом полушарии. Кстати следующий шаг будет сделан ближайшим временем. Скорее всего, Земля делает попытки поменять местами юг и север. Тем не менее, ученые предпочитают немного подождать и уже потом ответить на данный вопрос.
Но вскоре исследователям удастся выяснить по какой причине магнитное поле периодически меняет свое направление. Как правило, это происходит раз в несколько тысяч лет. Кстати в случае такого поворота событий свою силу утратят электросети, ведь солнечный ветер будет открыт различным системам связи. Уже в 2003 году французы знали, что возможно полюса поменяются местами. Тогда все утверждали: компасы перестанут работать, также мы не сможем передвигаться при помощи самолетов и управлять суднами в открытом море.
В те годы Алексей Диденко, являющийся директором Института физики, прокомментировал эту ситуацию. По его словам, движение магнитного полюса стало более быстрым по причине изменений во «внутреннем двигателе» Голубой планеты. Как утверждал ученый, такие действия приводят к генерации электрического тока, который появляется в так называемых моторчиках. Впоследствии их движения они начинают смещаться, соответственно свои местонахождения меняют и магнитные полюса. Раз в 250 тысяч лет такие моторчики проявляют чрезмерную активность. На данный момент именно это мы и наблюдаем.
Как правило, после смещения полюсов возникают глобальные катаклизмы, поскольку геомагнитная защита подвергается повреждениям. Они сопровождаются насыщением солнечной радиацией и другими излучениями из космоса. Какие же последствия от этого? Прежде всего озоновый слой становится тощим, а климат обретает все большей влажности. В то время как полюсы не меняют своего места, погода тоже остается прежней. Такой поворот событий очень влияет на работу летающих транспортных средств. Хотя во время разработки современных пассажирских моделей самолетов этот фактор учитывается. Таким образом повышается уровень безопасности. Если же вы боитесь летать, то делайте это хотя-бы в виртуальном мире.
Реформы в магнитной среде проявляются аномальными природными явлениями, в частности обильными дождями и холодами. По словам французских ученых, весь процесс завершиться по истечении нескольких десятков лет. Хотя некоторые говорят о тысячах лет. Такие разногласия не являются случайными, поскольку магнитные полюса непредсказуемы. Если они все-таки поменяются местами, то может быть, вообще исчезнут. Датчане говорят, что подобное уже происходило с небесными телами Солнечной системы. К примеру на Марсе улетучилась атмосфера после таких происшествий.
Север станет югом, юг - севером, а все живое на планете погибнет - такую жуткую картину рисуют американские ученые. Российские специалисты с ними не согласны
ТРЕВОЖНАЯ РОКИРОВКА
Американские специалисты из Университета Джонса Хопкинса (США) недавно напугали: грядет смена магнитных полюсов. Такой вывод они сделали после того, как выяснили: в земном ядре происходят хаотичные процессы. Одна сторона твердого внутреннего ядра (другая часть ядра - внешняя и жидкая. - Ред.) Земли потихоньку растет, тогда как другая медленно тает.
Такой однобокий рост земного ядра может спровоцировать быстрое смещение магнитного северного полюса на восток, и в итоге север и юг поменяются местами, - пророчит автор исследования Питер Олсон. - Перемещение магнитных полей было подтверждено и спутниковыми данными. Когда произойдет планетарный катаклизм - не знаю. Хаос в ядре мешает делать долгосрочные прогнозы.
Но его коллеги из других стран более категоричны. Датские ученые из копенгагенского НИИ пространства утверждают: переполюсовка произойдет уже через 40 лет. А сотрудники парижского института Земли убеждены, что через 100. И рисуют картины настоящего апокалипсиса.
Вот самые «маленькие» беды, которые несет эта рокировка: выйдут из строя навигационная и электронная техника, а птицы и рыбы потеряются в пространстве.
А самое худшее - изменится климат. Озоновый слой истончится или совсем исчезнет. На планету из космоса обрушится поток солнечной радиации, обычно отклоняемый магнитным «щитом». И погода станет непредсказуемой. Зимы станут суровее, лето - засушливей. Ливни, наводнения создадут угрозу Всемирного потопа. Землетрясения перелицуют лик планеты. Вся наша жизнь окажется под угрозой.
Судя по ископаемым останкам животных и растений за последние 540 миллионов лет во время переполюсовок происходят резкие скачки в эволюции биосферы, и погибает большинство живых организмов, - считает Рено Деген из Университета Джонса Хопкинса (США). - Не исключено, что именно в результате такой рокировки как раз и погибли динозавры.
Выдвигаются и фантастические гипотезы
В результате смены магнитных полюсов Земли погибла Атлантида и другие цивилизации, некогда населявшие нашу планету, - уверяют геологи Уильям Райан и Уолтер Питмен из Колумбийского университета. - И даже Марс стал необитаем, поскольку при переполюсовке исчезло магнитное поле, что в свою очередь привело к улетучиванию атмосферы на Красной планете.
Неужели нас ждет судьба Марса? За комментариями мы обратились к заместителю директора Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН, доктору технических наук Вячеславу Конешову.
МОЩНЫЙ МАГНИТ ВНУТРИ ПЛАНЕТЫ
Вячеслав Николаевич, на самом деле нам угрожает планетарная катастрофа?
К счастью, нет, - успокоил нас профессор. - За всю историю Земли магнитные полюса менялись местами несколько раз за 8,5 миллиардов лет существования Земли. И планета жива, и мы сегодня вместе с ней. Смена магнитных полюсов - это обычная история существования магнитного поля на нашей планете.
А как возникло магнитное поле у Земли? Кто-то положил внутрь нашей планеты мощный магнит?
Мы живем на скорлупе под названием поверхность планеты Земля. Скорлупа называется «литосфера». И внутри этого яйца с радиусом в 6 370 км есть мантия с разными слоями, жидкое и твердое ядро. Скорлупа тонкая. Под океанами - 10-15 км, под континентами - 50-60 км. И вот движение мантии порождает магнитное поле Земли. Так утверждает всеми признанная теория геомагнитного динамо.
Мантия движется по часовой стрелке или против?
Нет, оно движется, как хочет. Может менять свою скорость и направление. Причем, это движение не зависит от географической оси вращения планеты (магнитный полюс и географический полюс не совпадают, их отклонение друг от друга равно 7 градусам. - Ред.). А так как мантия - это основная и очень большая масса планеты, то она движется очень медленно. Поэтому быстро свое движение менять не может. Это как мощный грузовик, который не в состоянии развернуться на 180 градусов на полном ходу. И вы думаете, что за 40 или 100 лет полюса поменяются местами? Полный абсурд!
А влияет на наш «грузовик» аномальное поведение ядра?
Эта теория имеет право на жизнь по простой причине: внутри планеты ядро состоит из двух фракций - есть жидкая часть ядра и есть твердая. Твердый сам центр планеты. И аномалия в центральной части ядра, которая состоит из чистых металлов, железа, например, неким образом влияет на магнитное поле Земли. Но само ядро не создает магнитное поле и, значит, не влияет на переполюсовку.
Хорошо, но если не через сто лет, а через тысячу магнитные полюса поменяются местами, что будет?
Ничего! Вот прилетели вы в Австралию, где тень падает не на север, а на юг. Вас бы это трогает? Также, когда и магнитная стрелка компаса будет показывать в другом направлении, никому от этой перемены не будет ни жарко, ни холодно. За последний миллиард лет нынешний северный магнитный полюс начал движение в северной Австралии, прошелся по Тихому океану до положения нашего географического полюса, а теперь идет в обратную сторону. Ну и что! Главное - чтобы магнитное поле сохранялось. Ведь оно защищает человечество от жесткого излучения космоса.
А если поле исчезнет, то планету сожгут космические лучи?
Не ко мне вопрос, думаю, что просто человечеству будет дискомфортно жить. Но конца света не наступит.
Полвека назад северный магнитный полюс двигался со скоростью 10 км в год, в начале 2000-х - 40 км в год? Сейчас бежит быстрее?
Да, скорость его увеличилась немного.
Выходит, в лесу можем заблудиться?
Это мы раньше ориентировались по стрелке магнитного компаса. Но и тогда тот, кто занимался настоящей навигацией, еще имел карту магнитного склонения, которое показывало, насколько отличалось положение северного полюса от географического. В наших широтах эта разница равна 7 градусам, а для других широт существуют карты магнитного склонения. Это было важно для штурмана. Но сейчас уже не так важны эти карты склонений, потому что сейчас все человечество в основном ориентируется по спутниковой навигации (GPS), которая координаты определяет. На судах и самолетах установлены гирокомпасы и средства инерциальной навигации – они дублируют работу спутниковых систем. Практическая значимость использования магнитного поля для навигации уменьшается, хотя магнитные компасы установлены везде.
А климат из-за переполюсовки не меняется? А то метеосводки уж очень тревожные: наводнения, ливни, жара несусветная.
Магнитное поле Земли влияет на климат, но не так существенно. Например, в его спектре проявляется определенные циклы - вековые или 11-летние. Но человечество всегда жило при этих циклах спокойно.
Образцы пород, взятые в весьма удаленных друг от друга районах, имевшие близкий возраст, демонстрировали одинаковую, но «обратную» нынешней полярность. Когда произвели датировку таких пород, то выяснилось, что за последние пять миллионов лет магнитные полюса Земли менялись местами не менее двадцати пяти раз, то есть в среднем каждые двести тысяч лет! Но это лишь в среднем. Последний подобный случай был целых 730 тысяч лет назад. Выходит, планета нарушила свое расписание, и, видимо, нового обращения земного магнитного поля можно ожидать теперь уже весьма скоро.
Надо сказать, что подобное событие влечет за собой немалые последствия. Тут дело не только в туристах, которые могут заблудиться, поверив изменившему себе компасу. Что случится с магнитными системами ориентировки и наведения, скажем, морских, воздушных, космических кораблей? Да и в биологии: за последние годы открыто, что по магнитно-силовым линиям Земли ориентируются птицы, рыбы, насекомые, бактерии...
А климат планеты? В обычное время заряженные частицы, извергаемые Солнцем, в основном не достигают земной поверхности, их удерживает в сотнях тысяч километров от нас незримый магнитный щит Земли. Многие из них, попадая в нашу магнитосферу, захватываются ее силовыми линиями и кочуют по ним от одного полюса к другому и обратно. Если же, готовясь к перемене мест полюсов, магнитное поле временно ослабеет, заряженные частицы смогут пронзить его щит, ворваться в верхнюю атмосферу и стать там ядрами конденсации для ледяных кристаллов. Возникнет небывалая масса снежных и дождевых облаков, несущих избыток влаги и холода.
О земном магнетизме ученые думали давно. Важный шаг в его исследовании сделал Карл Фридрих Гаусс, великий теоретик и экспериментатор одновременно. В тридцатые годы прошлого века он разослал многим путешественникам магнитометры собственной конструкции и попросил повсюду производить измерения. Собрав сведения, он использовал математический анализ, чтобы прийти к выводу: Земля должна обладать не одним, а многими диполями (то есть телом, имеющим два магнитных полюса) - одним главным, пересекающим всю планету, и несколькими меньшими, каждый из которых простирается от ее ядра до того или иного района на поверхности.
Только в наши дни, когда околоземный космос бороздят спутники, снабженные магнитометрами, мы полностью убедились, до какой степени был прав «Карл Великий» от физики. Действительно, около девяноста процентов силы и направленности магнитного поля Земли зависит как бы от гигантского магнитного бруска, лежащего вдоль оси вращения планеты. Остальное составляют меньшие поля, окружающие от шести до восьми малых подобных магнитов, которые, вместо того чтобы смотреть на полюс, указывают в различные районы Монголии, Западной Европы, Центральной Канады, Центральной Африки, южной части Индийского океана, Южной Атлантики...
Ни те, ни другие, правда, просто магнитами не являются. Сейчас большинство геофизиков считает, что все магнитные поля Земли генерируются движением расплавленных масс железа в ядре планеты, где температура наивысшая. Из глубинных недр к поверхности вздымаются потоки жидкого железа; подойдя снизу к земной коре, они остывают и начинают погружаться, образуя воронки диаметром примерно в сотню-другую километров.
Согласно наиболее распространенной среди геофизиков гипотезе, эти воронки и порождают могучие магнитные поля. При этом теоретики исходят из предположения: внутренняя область планеты в свое время получила дозу магнитных свойств от внешнего источника: от Солнца или от какого-либо другого небесного тела. Далее, .расплавленное железо, как и любой электропроводник, двигаясь в магнитном поле, генерирует электричество, которое усиливает это поле, а оно в свою очередь усиливает электричество, и так далее. На этом принципе построена, например, и маленькая динамо-машина, приводимая в движение колесом и дающая ток фаре велосипеда. Отсюда и название - «динамо-теория земного магнетизма».
При кажущейся простоте динамо-теория не на все вопросы отвечает с равной уверенностью. Например, как это столь многочисленные воронки расплавленного железа (по некоторым подсчетам, их может быть до пятидесяти!), вращающиеся каждая в своем направлении, могут создавать магнитные поля, в подавляющем большинстве указывающие в одном направлении,- грубо говоря, параллельно оси Север - Юг?
Среди геофизиков распространено мнение, согласно которому само вращение планеты вносит порядок во всю систему изогнутых струй расплавленного железа, вовлеченного в воронки. Недаром верхушечная часть таких потоков - их аркообразная струя, проходящая под самой поверхностью Земли,- обычно имеет направление Север - Юг, а не Запад - Восток. Если бы не вращение Земли, преимущественного направления и не было бы, а было бы случайное. А уж магнитное поле послушно следует указаниям железной струи.
Однако полностью отделаться от влияния случайных сил нельзя. Земной диполь обычно не точно совпадает с осью вращения планеты, а как бы кружит около нее. Кончик диполя в результате перемещается по поверхности Земли со скоростью около восьми километров в год. Иногда его направление может совпасть с осью вращения, иногда отклониться от нее на десять - пятнадцать градусов. Сейчас, вот уже несколько десятилетий, разница между ними составляет примерно одиннадцать градусов.
Палеомагнитологи заметили: в обломках древней глиняной посуды, в осадочных геологических породах, возраст которых составляет более десяти тысяч лет, суммарные отклонения оси диполя от оси вращения сводятся к нулю. И все же это не объясняет, почему геомагнитное поле вдруг должно не просто слегка колебаться вокруг полюсов, а менять свое направление на 180 градусов. Здесь требовался совсем иной ответ. Он, очевидно, кроется в характере поведения железных воронок земных недр. Если верхний слой данной воронки течет в основном на Север, то и магнитное поле, образуемое ею, указывает на Север, а если верхушка воронки движется в южном направлении, то ее поле тоже смотрит на Юг. Общее же направление магнитного поля всей Земли в целом зависит просто от того, за что «голосует» большинство воронок в данное время.
Такая весьма демократическая модель успокаивает нас: прежде чем магнитные полюса Земли решат поменяться местами, природа даст нам заблаговременное предупреждение. Магнитное поле планеты сперва будет долго ослабевать, а уж потом «вывернется наизнанку». А поскольку такого неуклонного ослабления силы геомагнитного поля, на которое обычно уходит не менее двух тысяч лет, пока не наблюдается, с известной уверенностью специалисты утверждают, что по крайней мере до 3986 года мы можем магнитному щиту планеты доверять спокойно.
Последствия такого геомагнитного процесса, как смена полюсов, могут показаться немного зловещими, но не волнуйтесь: ученые не уверены, когда произойдет следующий поворот. Даже если он случится, риски не будут слишком высокими.
Наблюдения ученых
Учеными было обнаружено, что в магнитном поле начали образовываться крупные прорехи, который сигнализируют о том, что магнитные полюса Земли в скором времени поменяются местами. Существует предположение, что подобный процесс крайне негативно отразится на природе, и наша планета претерпит мощные катаклизмы. К такому выводу пришли датские научные сотрудники Центра исследования планет. Их мнение разделяют ученые из Америки, Франции и Англии.
Научные изыскания показывают, что за последние столетия показатель плотности магнитного поля Земли снизился. Этот процесс проявился в 1989 году в Канаде. Солнечные ветры проникли сквозь слабый магнитный слой и вызвали поломку электрических сетей. Квебек пребывал без электричества 9 часов.
Считается, что магнитное поле аккумулируется потоками расплавленного железа, которое окружает ядро планеты. Датский спутник зафиксировал в этих потоках завихрение, которое может вызвать смену полюсов. Но ученые уверены, что в ближайший период этого не произойдет.
Магнитное поле
Обогащенный железом внешний слой ядра Земли постепенно остывает, он прорывается сквозь колоссальные конвекционные потоки, которые также несколько искажены собственным вращением Земли. Благодаря причуде физики, известной как теория динамо, это создает мощное магнитное поле между северным и южным полюсами.
Хотя 99 % магнитной энергии остается в ядре, волны, которые проходят в космос, провоцируют потенциально опасный солнечный ветер.
Магнитные полюса представляют собой области, в которых магнитное поле планеты вертикально, и в этот момент стрелка компаса направляется вверх.
В течение всего геологического времени магнитные полюсы отодвинулись в сторону. Это явление известно как «геомагнитный разворот». Хотя есть несколько гипотез, которые пытаются объяснить этот процесс, геофизики все еще не уверены в том, почему это происходит. Очевидно, что процесс связан с турбулентностью и хаосом внутри металлического внешнего ядра, но специфика явления не выяснена.
Последнее смещение
В любом случае, последний полный разворот произошел около 781 000 лет назад. Этот процесс был назван Брунс-Матуяма в честь первооткрывателей. Его путь можно проследить через вулканические породы, которые после своего формирования сумели заморозить магнитное поле планеты на месте. До этого момента современный магнитный Северный полюс находился на месте Южного полюса, и их местоположение менялось.
В любом случае, за последние 20 миллионов лет, полюса менялись местами один раз в каждые 20 000-30 000 лет. Марс потерял большую часть своей атмосферы, когда его магнитное поле разрушилось. Однако мы не в опасности.
Риски не будут высокими
НАСА прилагает все усилия, чтобы подчеркнуть, что разворот полюсов Земли — это норма, а не исключение. Он всегда происходил, и будет происходить. Последнее смещение наблюдалось 20 000 лет тому назад.
Даже если смещение приближается, оно не произойдет в одночасье. «Данные о магнитных полях свидетельствуют о том, что разворот занимает около 1000-5000 лет или около того», — сказал изданию IFSIcience доцент Фил Ливермор, эксперт по геомагнитной области Земли в Лидском университете.
Другая проблема заключается в том, что средний показатель за 20 000 лет еще не определен, и процесс смены полюсов не наблюдался на протяжении всей истории Земли.
Хотя сила диполя в настоящее время снижается, она не является аномальной. Предыдущие эпизоды распада привели не к развороту, а просто прогибу в напряженности поля с течением времени.
«Реверсирование или общее ослабление магнитного поля планеты действительно представляет собой некоторые потенциальные угрозы, особенно если оно достигает всего 10 % от своей полной силы перед повторным восстановлением», — констатирует Ливермор.
Тем не менее риски, вероятно, не будут высокими. Из летописи окаменелостей известно, что жизнь растений и животных никогда не нарушалась. В НАСА не наблюдалось заметных изменений геологической активности, будь она сейсмической, вулканической или ледниковой. Вращение Земли оставалось неизменным.
«Основная проблема заключается в том, что может случиться с нашей электрической инфраструктурой — спутниками, электрическими сетями и т. д.», — отметил Ливермор.
Подача электроэнергии будет нарушена
Спутники в пределах Южной Атлантики — заметное слабое место магнитного поля. Оно уже подвергается высокому риску повреждения.
Какими будут последствия? Ущерб зависит от космической погоды. Это может привести к нескольким крупным, продолжительным отключениям электричества на Земле.
Однако биологическая жизнь, вероятно, останется нетронутой. Животные, полагающиеся на рецепцию магнита для ориентации, на какое-то время будут немного озадачены. Так что не беспокойтесь. В этой проблеме много неопределенности, но апокалипсиса наверняка не будет.