Магнитные полюса Земли могут поменяться местами. Как это отразится на планете?

Магнитные полюса Земли могут поменяться местами. Как это отразится на планете? Источник фото: https://phys.org

Магнитное поле Земли окружает нашу планету как невидимое силовое поле, защищая ее от вредной солнечной радиации, отражая заряженные частицы. Это поле далеко не постоянно, оно меняется. История нашей планеты насчитывает как минимум несколько сотен глобальных магнитных инверсий, где северный и южный магнитные полюса меняются местами. Так когда же будет очередное изменение и как это повлияет на жизнь на Земле?

Во время разворота магнитное поле не будет равно нулю, но может стать более слабым и иметь более сложную форму. Оно может упасть на 10% от всей силы на нынешний день и полюса могут переместиться на экватор или даже будет одновременно несколько «северных» и «южных» полюсов. Геомагнитные инверсии происходят в среднем несколько раз каждые миллион лет. Однако интервал между ними очень неравномерен и может доходить до десятков миллионов лет.

Также могут быть временные и неполные инверсии, известные как эпизоды и отклонения, при которых магнитные полюса отходят от их географического расположения, возможно, даже пересекают экватор, а затем возвращаются на свои места. Последняя полная инверсия (Брюнеса-Матуямы) произошла около 780 000 лет назад. Временная инверсия под названием «эпизод Лашамп» произошла около 41 000 лет назад. Она длилась менее 1 000 лет с фактическим изменением полярности длительностью около 250 лет.

Изменение магнитного поля во время инверсии может привести к ослаблению его защитного эффекта, вследствие чего может повыситься уровень радиации как на планете, так и над ней. Геомагнитные бури, происходящие в результате взаимодействия аномально больших вспышек солнечной энергии с магнитным полем, дают нам представление о том, чего можно ожидать с ослабленным магнитным щитом. 

В 2003 году так называемый «Хэллоуинский» шторм вызвал отключение электроэнергии в Швеции, а также повредил спутники и нарушил системы связи. Но этот шторм был незначительным в сравнении с другими штормами из недавнего прошлого – таких, как шторм Каррингтона 1859 году, который вызвал полярное сияние на юге Карибского моря.

Влияние крупного шторма на современную электронную инфраструктуру не полностью известно. Конечно, любое количество времени, проведенное без электричества, отопления, кондиционера, GPS или интернета, будет иметь серьезные последствия. Отключение энергии может привести к экономическим потрясениям в размере десятков миллиардов долларов в день.

С точки зрения жизни на Земле и прямого воздействия инверсии на наш вид, нельзя точно предсказать, что будет, так как современный человек ни разу не наблюдал полной инверсии. Несколько исследований попытались связать последние инверсии с массовыми вымираниями. Однако нет никаких доказательств какого-либо надвигающегося катастрофического вулканизма, и, скорее всего, нам придется бороться только с электромагнитными воздействиями.

Тот простой факт, что мы «пропустили» полную инверсию, и тот факт, что в настоящее время поля Земли уменьшаются на 5% за столетие, привело к предположениям, что поля могут поменяться местами в течение следующих 2 000 лет. Но точную дату, по крайней мере, сейчас, назвать будет сложно.

Магнитное поле Земли создается внутри жидкого ядра нашей планеты путем медленного «взбивания» расплавленного железа. Как атмосфера и океаны, оно движется по законам физики. Поэтому можно предсказать «погоду ядра», отслеживая эти движения, так же, как можно предсказать реальную погоду, наблюдая за атмосферой и океаном. Инверсию можно определить по особенному типу шторма в ядре, где динамика и магнитное поле выходят из строя (по крайней мере, на короткое время), прежде чем снова успокоиться.

Трудности прогноза погоды широко известны, а предсказание ядра Земли является гораздо более трудной перспективой, главным образом потому, что оно похоронено под 3 000 км скал, поэтому наблюдения за ним очень скудные и косвенные. Однако мы не полностью слепы: известен основной состав материала внутри ядра и то, что оно жидкое. Глобальная сеть наземных обсерваторий и орбитальных спутников отмечает изменения магнитного поля и дает нам понимание того, как движется жидкое ядро.

Недавнее открытие струйного потока внутри ядра увеличили возможность измерения динамики ядра. В сочетании с результатами численного моделирования и лабораторных экспериментов по изучению динамики жидкостей и газов из недр планеты, наше понимание развивается быстрыми темпами. Возможно, время, когда мы сможет прогнозировать ядро Земли, не так далеко, как кажется.

Источник: phys.org