Зміна полюсів землі: періодичність, наслідки. Земля майбутнього

У нашої планети є магнітне поле, яке можна спостерігати, наприклад, за допомогою компаса. Воно в основному утворюється в дуже гарячому розплавленому ядрі планети і, ймовірно, було більшу частину часу існування Землі. Поле являє собою диполь, т. Е. У нього є один північний і один південний магнітний полюс. У них стрілка компаса буде вказувати прямо вниз або вгору, відповідно. Це схоже на поле магніту на холодильник. Однак геомагнітне поле Землі зазнає безліч невеликих змін, що робить аналогію неспроможною. У будь-якому випадку, можна сказати, що в даний час є два полюси, які спостерігаються на поверхні планети: один в північній півкулі і один в південному.

Відео: Зміна полюсів землі. Наслідки і Загибель людства - Документальний проект (HD)

Інверсією геомагнітного поля називається процес, при якому південний магнітний полюс перетворюється в північний, а той, у свою чергу, стає південним. Цікаво відзначити, що магнітне поле може іноді піддаватися екскурсії, а не розвороту. У цьому випадку воно зазнає велике зниження його загальної сили, тобто сили, яка переміщує стрілку компаса. Під час екскурсії поле не змінює свого напрямку, а відновлюється з тієї ж полярністю, тобто північ залишається північчю і південь півднем.

Як часто відбувається зміна полюсів Землі?

Як свідчить геологічний літопис, магнітне поле нашої планети змінювало полярність багато разів. У цьому можна переконатися по закономірностям, виявленим в вулканічних породах, особливо витягнутих з дна океану. За останні 10 млн років в середньому відбувалося 4 або 5 розворотів в мільйон років. В інші моменти історії нашої планети, наприклад, під час крейдяного періоду, були більш тривалі періоди зміни полюсів Землі. Їх неможливо передбачити, і вони не носять регулярний характер. Тому можна говорити лише про повну загальну середню інтервалі інверсії.

Розгортається чи магнітне поле Землі в даний час? Як це перевірити?

Вимірювання геомагнітних характеристик нашої планети проводилися більш-менш постійно з 1840 року. Деякі вимірювання навіть датовані XVI століттям, наприклад, в Грінвічі (Лондон). Якщо подивитися на тенденції зміни сили магнітного поля за цей період, то можна побачити її зниження. Проектування даних вперед в часі дає нульовий дипольний момент через приблизно 1500-1600 років. Це є однією з причин того, чому дехто вважає, що поле може знаходитися на ранніх стадіях інверсії. З досліджень намагніченості мінералів в древніх глиняних горщиках відомо, що за часів Стародавнього Риму воно було в два рази сильніше, ніж зараз.

Проте, поточна сила поля не є особливо низькою з точки зору діапазону її значень за останні 50 000 років, а з моменту, коли відбулася остання зміна полюсів Землі, минуло майже 800 000 років. Крім того, беручи до уваги сказане раніше про екскурсію, і знаючи про властивості математичних моделей, далеко не ясно, чи можна екстраполювати дані спостережень на 1500 років.

Відео: Земля знаходиться в процесі зміни полюсів. Катастрофа неминуча.

Як швидко відбувається інверсія полюсів?

Повна запис історії хоча б одного розвороту відсутня, тому всі твердження, які можна зробити, в основному базуються на математичних моделях і частково на обмежених доказах, отриманих з гірських порід, які зберегли відбиток древнього магнітного поля з часу їх формування. Наприклад, розрахунки дають підставу припустити, що повна зміна полюсів Землі може зайняти від одного до декількох тисяч років. Це швидко за геологічними мірками, але повільно в масштабі людського життя.

Відео: Коли відбудеться зміна магнітних полюсів Землі. Документальний фільм

Що відбувається під час розвороту? Що ми бачимо на поверхні Землі?

Як вже було сказано вище, у нас є обмежені дані геологічних вимірювань про закономірності зміни поля під час інверсії. Грунтуючись на моделях, розрахованих на суперкомп`ютерах, можна було б очікувати набагато більш складної структури на поверхні планети, при якій є не один південний і один північний магнітний полюс. Землю очікує їх «мандрівка» від свого нинішнього положення в напрямку до екватора і через нього. Загальна напруженість поля в будь-якій точці планети може скласти не більше однієї десятої її значення в даний час.

Небезпека для навігації

Без магнітного щита сучасні технології будуть більше схильні до ризику впливу сонячних бурь. Найбільш уразливими є супутники. Вони не розраховані витримувати сонячні шторми в відсутність магнітного поля. Так що, якщо супутники GPS припинять роботу, то всі літаки будуть посаджені на землю.

Відео: Що буде якщо зміниться Магнітне поле Землі ?! Зміна магнітних полюсів. Зсув осі Землі ..

Звичайно, в літаках в якості резервного засобу є компаси, але вони, безумовно, не будуть точними під час магнітного зсуву полюсів. Таким чином, навіть самої можливості виходу з ладу супутників GPS буде досить, щоб посадити літаки - в іншому випадку вони можуть втратити навігацію в ході польоту.

Суду зіткнуться з тими ж проблемами.

Озоновий шар

Очікується, що під час інверсії магнітного поля Землі озоновий шар повністю зникне (і знову з`явиться після цього). великі сонячні бурі під час розвороту можуть викликати виснаження озонового шару. Кількість захворювань на рак шкіри зросте в 3 рази. Вплив на всі живі істоти важко передбачити, але також може мати катастрофічні наслідки.

Зміна магнітних полюсів Землі: наслідки для енергосистем

В одному дослідженні масивні сонячні бурі були названі імовірною причиною полярної інверсії. В іншому - винуватцем цієї події стане глобальне потепління, а воно може бути викликане підвищеною активністю Сонця. Під час розвороту зашиті магнітного поля не буде, і якщо станеться сонячна буря, ситуація погіршиться ще більше. Життя на нашій планеті не буде порушена в цілому, і суспільства, що не залежать від технології, також будуть в повному порядку. Але Земля майбутнього жахливо постраждає, якщо розворот відбудеться швидко. Електричні мережі перестануть функціонувати (їх може вивести їх з ладу велика сонячна буря, а інверсія вплине набагато більше). При відсутності електрики не буде водопостачання та каналізації, заправні станції перестануть працювати, зупиняться поставки продовольства. працездатність аварійних служб опиниться під питанням, і вони не зможуть на щось впливати. Загинуть мільйони, а мільярди зіткнуться з великими труднощами. Тільки ті, хто заздалегідь запасся харчами і водою, зможуть впоратися з ситуацією.

Небезпека космічного випромінювання

Наше геомагнітне поле відповідає за блокування приблизно 50% космічних променів. Тому при його відсутності рівень космічного випромінювання подвоїться. Незважаючи на те, що це призведе до збільшення мутацій, летальних наслідків це не матиме. З іншого боку, однією з можливих причин зсуву полюсів є збільшення сонячної активності. Це може привести до збільшення числа заряджених частинок, що досягають нашої планети. В такому випадку Земля майбутнього піддасться великій небезпеці.

Чи збережеться життя на нашій планеті?

Природні катастрофи, катаклізми малоймовірні. Геомагнітне поле знаходиться в області простору, званої магнітосферою, що формується дією сонячного вітру. Магнітосфера відхиляє не всі високоенергетичні частинки, які випромінює Сонце з сонячним вітром і інші джерела в Галактиці. Іноді наше світило особливо активно, наприклад, коли на ньому багато плям, і воно може посилати хмари частинок в напрямку Землі. Під час таких сонячних спалахів і корональних викидів маси, космонавтам на навколоземній орбіті, можливо, буде потрібно додатковий захист, щоб уникнути більш високих доз радіації. Тому ми знаємо, що магнітне поле нашої планети забезпечує лише часткову, а не повний захист від космічного випромінювання. Крім того, високоенергетичні частинки можуть навіть прискорюватися в магнітосфері.

На поверхні Землі атмосфера діє як додатковий захисний шар, який зупиняє всі, крім найбільш активного сонячного і галактичного випромінювання. При відсутності магнітного поля атмосфера буде як і раніше поглинати більшу частину випромінювання. Повітряна оболонка захищає нас так само ефективно, як шар бетону товщиною 4 м.

без наслідків

Людські істоти і їх предки жили на Землі протягом кількох мільйонів років, за які відбулося чимало інверсій, і немає ніякої очевидною кореляції між ними і розвитком людства. Точно так же час розворотів не збігається з періодами вимирання видів, про що свідчить геологічна історія.

Деякі тварини, такі як голуби і кити, використовують геомагнітне поле для навігації. Припускаючи, що розворот займає кілька тисяч років, тобто триває багато поколінь кожного виду, тоді ці тварини можуть добре адаптуватися до мінливих магнітному середовищі або розвинути інші методи навігації.

Більш технічний опис

Джерелом магнітного поля є багате залізом рідке зовнішнє ядро Землі. Воно здійснює складні рухи, які є результатом конвекції тепла глибоко всередині ядра і обертання планети. Рух рідини безперервно і ніколи не зупиняється, навіть під час розвороту. Воно може припинитися тільки після вичерпання джерела енергії. Тепло виробляється частково через перетворення рідкого ядра в тверде, розташованого в центрі Землі. Цей процес відбувається безперервно протягом мільярдів років. У верхній частині ядра, яка розташована в 3000 км нижче рівня поверхні під скелястій мантією, рідина може переміщатися в горизонтальному напрямку зі швидкістю десятків кілометрів на рік. Її рух поперек існуючих силових ліній виробляє електричні струми, а вони, в свою чергу, генерують магнітне поле. Цей процес носить назву адвекции. Для того, щоб збалансувати зростання поля, і тим самим стабілізувати т. Н. «Геодінамо», необхідна дифузія, при якій відбувається «витік» поля з ядра і його руйнування. В кінцевому рахунку, потік рідини створює складну картину магнітного поля на поверхні Землі зі складним зміною в часі.

Комп`ютерні розрахунки

Моделювання геодінамо на суперкомп`ютерах продемонструвало складний характер поля і його поведінки з плином часу. Розрахунки також показали інверсію полярності, коли відбувається зміна полюсів Землі. У таких симуляції сила основного диполя слабшає до 10% від нормального значення (але не до нуля), а існуючі полюса можуть мандрувати по всій земній кулі спільно з іншими тимчасовими північними і південними полюсами.

Тверде залізне внутрішнє ядро нашої планети в цих моделях відіграє важливу роль в управлінні процесом розвороту. Через свого твердого стану воно не може генерувати магнітне поле адвекцией, але будь-яке поле, яке утворюється в рідини зовнішнього ядра може дифундувати, або поширюватися у внутрішнє. Адвекція в зовнішньому ядрі, здається, регулярно намагається інвертувати. Але поки поле, замкнене у внутрішньому ядрі, спершу не дифундує, реальна зміна магнітних полюсів Землі не відбудеться. По суті, внутрішнє ядро пручається дифузії будь-якого «нового» поля і, можливо, тільки одна з кожних десяти спроб такого розвороту є успішною.

магнітні аномалії

Слід підкреслити, що, хоча ці результати і є цікавими самі по собі, невідомо, чи можна їх віднести до реальної Землі. Проте, у нас є математичні моделі магнітного поля нашої планети за останні 400 років з ранніми даними, заснованими на спостереженнях моряків торгового і військово-морського флоту. Їх екстраполяція на внутрішню структуру земної кулі показує зростання з плином часу областей зворотного потоку на кордоні ядра і мантії. У цих точках стрілка компаса орієнтована, в порівнянні з прилеглими районами, в протилежному напрямку - усередину або з ядра. Ці ділянки із зворотним потоком в південній частині Атлантичного океану в першу чергу несуть відповідальність за послаблення головного поля. Вони також відповідають за мінімальну напруженість, яка називається Бразильської магнітної аномалією, центр якої розташований під Південною Америкою. У цій області частинки з високими енергіями можуть наблизитися до Землі ближче, викликаючи підвищений радіаційний ризик для супутників на низькій навколоземній орбіті.

Потрібно ще багато зробити для більшого розуміння властивостей глибинної будови нашої планети. Це світ, де значення тиску і температури аналогічні параметрам поверхні Сонця, і наше наукове розуміння досягає своєї межі.