Последнее изменение магнитных полюсов Земли произошло задолго до того, как люди смогли это записать, но исследования потока древней лавы помогли ученым оценить продолжительность этого странного явления.
Группа исследователей использовала вулканические записи для изучения последнего изменения магнитного поля Земли , которое произошло около 780 000 лет назад. Они обнаружили, что этот переворот, возможно, занял намного больше времени, чем считали исследователи, сообщили ученые в новом исследовании.
За последние 2,5 миллиона лет магнитное поле Земли перевернулось десятки раз, север стал южнее, и наоборот. Ученые знают, что последний поворот произошел во время каменного века, но у них мало информации о продолжительности этого явления и о том, когда может произойти следующий «переворот» .
В новом исследовании, для измерения продолжительности, исследователи полагались на потоки лавы, которые извергались близко или во время последнего обращения. Используя этот метод, они подсчитали, что обращение длилось 22 000 лет - намного дольше, чем предыдущие оценки от 1000 до 10000 лет.
«Мы обнаружили, что последнее изменение было более сложным и началось во внешнем ядре Земли раньше, чем предполагалось ранее», - сказал ведущий исследователь Брэдли Сингер, профессор геонаук в Университете Висконсин-Мэдисон.
Проводя исследования вулкана в Чили в 1993 году, Сингер наткнулся на одну из последовательностей потока лавы, которая зафиксировала часть процесса переворота. Пытаясь датировать лаву, Сингер заметил странные переходные направления магнитного поля в последовательностях потока лавы.
«Такие записи действительно крайне редки, и я один из немногих, кто встречается с ними», - сказал Сингер.
С тех пор он поставил перед собой цель на всю карьеру, чтобы лучше объяснить время изменения магнитного поля.
Повороты происходят, когда молекулы железа во вращающемся внешнем ядре Земли начинают двигаться в противоположном направлении, как и другие молекулы железа вокруг них. По мере того как их число растет, эти молекулы смещают магнитное поле в ядре Земли. (Если бы это произошло сегодня, это сделало бы компасы бесполезными, так как стрелка качнулась бы от направления на северный полюс к направлению на юг.)
Во время этого процесса магнитное поле Земли , которое защищает планету от горячих солнечных частиц и солнечного излучения, становится слабее.
Такая продолжительность будет означать, что защита Земли от солнечной радиации будет очень сложной и, в среднем, менее эффективной в течение более длительного периода времени. Фактические последствия этого, все еще спорны, и они не настолько трагичны или столь же экстремальны, как кто-то может предположить, но все же могут быть важные эффекты.
Некоторые из этих эффектов, предположил Сингер, могут включать генетические мутации или дополнительный стресс для определенных видов животных или растений, или возможное вымирание из-за повышенного воздействия вредного ультрафиолетового света от солнца. Увеличение количества частиц солнечного света, попадающих в атмосферу Земли, также может вызвать сбои в работе спутников и других систем связи, таких как радио и GPS, добавил он.
Недавние сообщения о тряске магнитного поля из канадской Арктики в сторону Сибири вызвали дискуссию о том, неизбежно ли следующее изменение магнитного поля и какое влияние это окажет на жизнь на Земле.
И всё-таки, существует мало доказательств того, что нынешнее снижение напряженности поля или быстрое изменение положения северного полюса отражают поведение, предвещающее изменение полярности.
Используя данные, собранные из лавовых потоков, геологи могут узнать намного больше об инверсиях магнитного поля. «Несмотря на то, что вулканические записи не являются полными записями, они по-прежнему являются лучшими источниками, которые мы имеем для познания определенного времени и места.