Магнитное поле Земли — наш невидимый щит от космической радиации — не статично. За последние 170 миллионов лет оно меняло полярность около 540 раз. Ученые долго полагали, что типичная инверсия (переворот) полюсов занимает около 10 000 лет. Однако новое исследование международной группы палеомагнитологов, опубликованное в Nature Communications, заставляет полностью пересмотреть эти сроки.
Сюрприз из эоцена
Команда под руководством Юдзи Ямамото из Университета Коти (Япония) проанализировала глубоководные осадочные керны, поднятые со дна Северной Атлантики у берегов Ньюфаундленда. Крошечные кристаллы в этих породах сохранили ориентацию магнитного поля Земли с эпохи эоцена — около 40 миллионов лет.
Результаты ошеломили исследователей. Вместо привычного цикла они обнаружили два аномально затяжных события. Одно переключение заняло 18 000 лет, а другое — не менее 70 000 лет. Компьютерное моделирование показало, что в определенных условиях процесс «переезда» полюсов может растянуться даже на 130 000 лет, хотя таких случаев в геологической летописи пока не находили.
Хаотичный танец полюсов
Инверсия вызвана турбулентными потоками жидкого железа и никеля во внешнем ядре Земли на глубине 2900 км. Исследование показало, что этот процесс гораздо хаотичнее, чем простая смена «плюса» на «минус».
Ученые зафиксировали множественные «отскоки» — периоды, когда магнитное поле словно колебалось, не в силах окончательно выбрать направление. Подобное «неуверенное» поведение наблюдалось и во время последней крупной инверсии Брюнес-Матуяма (около 775 000 лет назад), которая длилась 22 000 лет. Это позволяет предположить, что затяжные и «грязные» инверсии — скорее правило, чем исключение.
Последствия для человечества
Почему это важно для нас сегодня? Во время инверсии магнитный щит планеты значительно ослабевает. Если раньше ученые считали, что период повышенной уязвимости перед космической радиацией будет относительно коротким, то новые данные предвещают десятки тысяч лет незащищенности.
«Вся планета, а особенно высокие широты, будет подвергаться воздействию жесткого излучения на гораздо более длительный срок», — отмечает палеомагнитолог Питер Липперт из Университета Юты.
Рост уровня радиации может ускорить темпы мутаций у живых организмов. Солнечный ветер может активнее «сдувать» частицы атмосферы. Современные энергосети и спутниковые системы навигации крайне чувствительны к геомагнитным изменениям.
Хотя следующая инверсия может начаться через сотни или тысячи лет, понимание динамики земного «динамо» критически важно для выживания биосферы и сохранения технологической цивилизации в будущем.
Новая модель показала, как зародилось магнитное поле Земли
Воссоздан звук великого магнитного переворота Земли 780 000-летней давности: видео
Ученые обнаружили неожиданный поворот в магнитном поле Земли
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram