Известно, что время от времени, раз в несколько сотен тысяч лет или около того, магнитные полюса Земли «переворачиваются» - но почему? И что это значит для нас как вида?
Что такое переворот магнитных полюсов?
При перевороте полюсов магнитные полюса Земли меняются местами. По сути, северный полюс превращается в южный, а южный становится северным.
В среднем это происходит каждые 300 000 лет, последний раз - около 780 000 лет назад. Согласно палеомагнитным данным, за последние a 160 миллионов лет полюса менялись местами несколько сотен раз, и хотя никто точно не знает, когда произойдет следующий разворот, некоторые эксперты считают, что нам уже давно пора совершить очередное переворачивание.
С 1831 года, когда был впервые точно определен северный магнитный полюс, он отклонился на северо-северо-запад более чем на 1100 километров , а скорость его перемещения увеличилась с 16 километров в год до 55 километров в год.
Почему это происходит?
Земля обладает магнитным полем, создаваемым процессами, происходящими в глубинах планеты. Во внешнем ядре течет расплавленный металлический материал, и по мере его остывания конвективные силы создают движение, подобное кипению воды на плите. Вращение Земли также взбалтывает расплавленный металл, создавая электрические токи.
Конвекционные потоки расплавленного металла во внешнем ядре, движимые тепловым потоком из внутреннего ядра, под действием силы Кориолиса сворачиваются в рулоны и создают циркулирующие электрические токи, которые генерируют магнитное поле.
Магнитное поле нашей планеты похоже на магнит, имеющий северный и южный полюс, но оно гораздо менее стабильно. Силы, лежащие в его основе, постоянно меняются, а значит, и само поле находится в постоянном движении. В результате расположение северного и южного магнитных полюсов Земли постепенно смещается и в конце концов полностью перевернется.
Из-за переменчивой природы сил, управляющих магнитным полем, смена полярности не является периодической и не может быть предсказана.
Поток металлической жидкости (в основном расплавленного железа) во внешнем ядре Земли хаотичен и турбулентен. Смена полярности происходит в периоды низкой напряженности геомагнитного поля, когда интенсивность дипольной составляющей резко снижается, а структура поля становится нестабильной».
Что же это значит для жизни на планете Земля?
Наше магнитное поле обеспечивает определенную защиту от натиска частиц солнечного ветра и космических лучей из дальнего космоса. Во время смены полюсов поле ослабевает, но не исчезает полностью. Из-за этого существует вероятность того, что на Землю может попасть больше вредного излучения. Однако, похоже, не существует связи между массовыми вымираниями и прошлыми периодами смены полярности, чтобы подтвердить это.
Люди живут на Земле уже несколько миллионов лет, в течение которых было много переполюсовок, и нет никакой очевидной корреляции между развитием человечества и этими событиями. Точно так же закономерности разворотов не совпадают с закономерностями вымирания видов в геологической истории.
У поверхности Земли атмосфера действует как дополнительное одеяло, задерживая все солнечное и галактическое излучение, кроме самого энергичного. В отсутствие магнитного поля атмосфера все равно останавливала бы большую часть излучения. Действительно, атмосфера защищает нас от высокоэнергетического излучения так же эффективно, как слой бетона толщиной около 4 м.
Однако снижение напряженности геомагнитного поля может повлиять на нас и другими способами. Например, оно может повлиять на технологии, на которые мы полагаемся - при потенциально меньшей защите от солнечных бурь многие наши технологии могут быть повреждены.
И не только мы можем испортить жизнь. Считается, что животные, такие как птицы, рыбы и морские черепахи, используют магнитное поле для навигации, поэтому любые изменения могут привести их внутренние компасы в движение.
К тому же полюса Солнца тоже могут меняться местами - в какой дикой Солнечной системе мы живем.