Открытие геомагнитного поля
Впервые тысячи лет назад в Китае была обнаружена закономерность, согласно которой намагниченные объекты расположены в строго определенном направлении. Это открытие привело к изобретению компаса и оказало значительное влияние на морскую навигацию во времена великих географических открытий (небесная навигация затруднена из-за частых облаков). Изначально считалось, что северный геомагнитный полюс совпадает с направлением на северную звезду. Но пока Колумб плыл к берегам Америки, было замечено, что эти направления отличаются на 12 градусов.
В зависимости от расположения геомагнитного полюса стрелка компаса может принимать вертикальное положение. На северном геомагнитном полюсе стрелка компаса направлена вниз, а на южном геомагнитном полюсе, наоборот, вверх. Из-за асимметрии геомагнитного поля прямая линия, соединяющая полюса геомагнитного поля, не проходит через центр Земли. Северный геомагнитный полюс был впервые открыт британским мореплавателем Джоном Россом в 1831 году, в то время как южный геомагнитный полюс был открыт его племянником (Джеймсом Россом) в 1841 году. С тех пор исследования показали, что оба полюса испытывают ежегодные перемещения по поверхности Земли. За последние 500 лет северные геомагнитные полюса переместились из района Канадского архипелага в район центрального Северного полюса.
В последние годы скорость перемещения геомагнитных полюсов на Севере достигла рекордно высокого уровня за последние 5000 лет.
В то же время скорость перемещения геомагнитных полюсов на юге остается относительно стабильной.
Кроме того, в последние годы напряженность геомагнитного поля неуклонно снижается.
Инверсия геомагнитного поля
Необычно высокая скорость движения Северного магнитного полюса и недавнее снижение напряженности геомагнитного поля вызвали предположения о скором изменении геомагнитного поля на противоположное. Геомагнитной инверсией называется процесс изменения местоположения южного и северного геомагнитных полюсов. В нормальном состоянии геомагнитного поля северный геомагнитный полюс расположен вблизи северного географического полюса. В противоположном состоянии наблюдается противоположная картина: северный геомагнитный полюс расположен вблизи южного географического полюса.
Изучение намагниченности древних горных пород показало, что за последние 16 000 миллионов лет на Земле произошли сотни геомагнитных изменений В начале инверсии не наблюдалось никакой периодичности (в отличие, например, от 22-летней периодичности инверсии магнитного поля Солнца, которая равна 2-кратному периоду солнечной активности).
Типичное время между инверсиями составляет от 0,1 до 100 миллионов лет, а сама инверсия длится от 1 до 10000 лет. Предполагается, что во время инверсии происходит очень сильное ослабление геомагнитного поля, в результате чего возникает серьезная угроза земной жизни (частицы солнечного ветра проникают в атмосферу Земли в больших количествах, в то же время не было обнаружено корреляции между массовым вымиранием наземных видов и периодом геомагнитного разворот.
Последняя достоверная инверсия геомагнитного поля произошла 78 миллионов лет назад. Ее продолжительность составляла от 1200 до 10000 лет, в зависимости от географического расположения изучаемых пород с остаточной намагниченностью. С другой стороны, изучается возможность более недавнего кратковременного изменения геомагнитного поля, которое произошло всего 41 000 лет назад. Событие получило название Лашамп, потому что впервые оно было обнаружено во Франции в 20-х годах 60-х годов по остаточной намагниченности лавового потока, получившего его название. Позже следы этого изменения были обнаружены в других местах на Земле.
Продолжительность инверсии составляет 250-440 лет, в течение которых геомагнитное поле ослабло на 75%.
В то же время, в периоды затишья геомагнитные полюса испытывают лишь хаотический дрейф вблизи географических полюсов. Кроме того, можно отметить, что не является уникальным тот факт, что текущее ослабление геомагнитного поля за последние 180 лет составляет 10%.
Исследования остаточной намагниченности в ливанских породах показывают, что геомагнитное поле 2500 лет назад было в 2,5 раза сильнее, чем сейчас, и ослабло почти на 30% всего за 180 лет после этого.