Folk er vant til at slike store endringer som omformingen av kontinenter eller klimaet går sakte. Det er vanskelig for en generasjon å sette pris på dem, men i et par og bare legge merke til det. Her er imidlertid en oppdagelse: en grandiose begivenhet - en reversering av magnetpolene - kan være nesten øyeblikkelig selv etter menneskelige standarder. Og hjemmeplaneten er i stand til å trekke frem et slikt triks foran øynene våre.
Syklus av inversjoner
Nylig studerte Scott Baugh fra Western College Los Angeles og Jonathan Glen fra US Geological Survey eldgamle vulkanske bergarter i Battle Mountain, Nevada. Så amerikanske geologer har vist at reverseringer av planetens magnetfelt kan skje tusenvis av ganger raskere enn forskere hadde antatt til nå.
Takket være fenomenet paleomagnetisme, en slags registrering av det geomagnetiske feltet i den avkjølende og krystalliserende lava, har forskerne slått fast at på tidspunktet for dannelsen av bergarter i Battle Mountain (og dette skjedde for 15 millioner år siden), var jordens magnetiske polforskyvning 53 grader på bare ett år.
I følge nåværende ideer er den flytende delen av kjernen ansvarlig for dannelsen av jordens magnetfelt. Men prosessene i kjernen er fortsatt dårlig forstått. I dette området, og nå fortsetter forskere å oppdage grandiose fenomener som "fordøyelse".
Figuren viser jordens indre (røde) og ytre (gule) kjerne, magnetfeltlinjer (blå), metallstrømmer (brune linjer) forårsaket av rotasjonen av kjernen (svart pil) og konvektive strømninger (lysebrune piler) (illustrasjon med nettsted qwickstep.com).
Kampanjevideo:
I det vellykkede (for dagens forskere) utbrudd hadde den første delen av lava allerede frosset ("husket" retningen til det geomagnetiske feltet), men et år senere ble den igjen oppvarmet av den andre utkastingen av smeltede bergarter, og "omskrev" i det øvre laget en ny retning, som skiller seg med 53 grader fra gammel.
Men ifølge dagens data tar reverseringen av magnetpolene 4-5 tusen år eller enda mer. Dette betyr at polskiftet under slike hendelser i gjennomsnitt er 0,045 grader per år. Men Baugh og Glen mener at reversering av polariteten kan skje mye raskere på bare fire år.
Hvis vi legger på denne hypotesen de første tegnene på at neste skifte allerede har begynt, kan vi konkludere: vi har en sjanse til å fange en av de mest grandiose episodene i den geologiske historien til planeten.
Forskere har lenge argumentert for at jordens magnetfelt kan vende seg i en svært overskuelig fremtid. Og denne hendelsen er ikke en katastrofe for planeten, men en ganske vanlig prosess, hvis du ser på den fra geologiske epoker.
Det eneste spørsmålet er om en katastrofe snart vil skje i henhold til vanlige menneskelige standarder, eller om det er nødvendig å vente mer enn tusen år før en storslått forestilling. Og hvor lang tid selve inversjonen vil ta, er også et tema for diskusjon.
Polariteten til det geomagnetiske feltet fra våre dager til midten av jura-perioden (øverst) og over de siste fem millioner årene (nederst). Svarte områder - polaritet, tilsvarende dagens, hvite - motsatte (illustrasjoner fra nettstedet wikipedia.org).
Frekvensen for polaritetsreversering av planetens magnetpoler har variert veldig tidligere. Du kan bare grovt trekke ut gjennomsnittet: stolpene snudde hvert 200-300 tusen år.
På samme tid, for rundt 42 millioner år siden, skjedde 17 reverseringer på tre millioner år, og det var en veldig lang periode uten reverseringer, den varte fra 120 til 83 millioner år siden. Og før ham var det andre lange epoker uten kupp.
Derfor mener forskere at inversjon er en ganske tilfeldig prosess, og det er umulig å fange åpenbare mønstre i den. Likevel skjedde den siste gangen "velten" av magnetpolene for så mye som 780 tusen år siden. Bare av denne grunn kan man forsiktig anta at planeten forbereder seg på neste slik permutasjon. Og så er det en rekke indirekte tegn på forestående endring.
Er det liv etter polskiftet?
Den nordlige magnetpolen på jorden rykket ut til Russland: når de måler hastigheten på forskyvningen i 2009, mottok forskere 64 kilometer per år. I mellomtiden, på 1970-tallet, var denne hastigheten 10-15 km / år, og for bare seks år siden - omtrent 60. Akselerasjon er tydelig.
Over 150 år har intensiteten til det geomagnetiske feltet gått ned med omtrent 10%, og de siste 22 årene har det falt med 1,7% (i gjennomsnitt siden endringene er langt fra de samme i forskjellige regioner på planeten). Samtidig økte cuspsens åpningsvinkel - polarområdene i feltet, hvor kraftlinjene divergerer til sidene - økte.
Stripe magnetiske anomalier fungerer som en av bevisene på reverseringer av magnetfeltet tidligere. Bergartene som strømmer ut i havryggene fryser, og beholder magnetisering med den gjeldende feltretningen. På grunn av spredningen fra hverandre av litosfærens blokker, danner slike stivnede strømmer parallelle striper med vekslende magnetisering (illustrasjon fra nettstedet wikipedia.org).
Generelt ser jordens magnetosfære de siste årene ut til å ha begynt å "lekke". Eksperter innen sol-jordbasert kommunikasjon spekulerer i muligheten for sterkere enn vanlige magnetiske stormer og nordlys under toppen av solaktiviteten i en syklus som nettopp har begynt.
Dette er ikke en grunn til panikk. Som det er lett å forstå, i minnet om Homo Sapiens, har inversjonen ennå ikke skjedd, men mange slike hendelser har skjedd før, og livet på jorden har ikke blitt avbrutt.
Forskere er imidlertid bekymret for den betydelige felt svekkelsen som følger med polreversjonen. Akk, det er fortsatt umulig å si endelig om feltet vil forsvinne en stund og hvor lenge planeten vil forbli uten magnetisk skjold.
Et eksempel på strekmagnetiske anomalier i en feilsone nær Vancouver Island. Fargen viser bergarter med normal magnetisering (sammenfallende med det moderne feltet), hull - med omvendt magnetisering. Vekten er på millioner av år (illustrasjon fra hawaii.edu).
Imidlertid, hvis vi trekker en analogi med endringen av Solens magnetiske poler (og det skjer hvert 11. år), bør ikke det totale tapet av vårt felt forekomme, og katastrofale konsekvenser for mennesker og livet generelt vil ikke skje.
Her spiller for øvrig det superraske skiftet, antatt av Scott og Jonathan, inn i våre hender. Tross alt risikerer vi på denne måten å bli utsatt for et økt nivå av kosmiske stråler på kortere tid.
Polens nåværende drift på 64 kilometer per år er omtrent 0,6 grader per år. Sammenlign det med 53 grader i den nye studien. Det er sant at det ikke er kjent om det var et kort utbrudd mot bakgrunnen av en roligere forskyvning (kanskje det eldgamle utbruddet fanget toppen av inversjonsprosessen) eller den fullstendige reverseringen av det magnetiske "nord" og "sør" virkelig viste seg å være så rask den tiden. Dette spørsmålet er et tema for ny forskning.
Historien med det velterende magnetfeltet ligner historien om en annen oppdagelse - ankomsten av en kraftig isbre i løpet av den siste istiden på bare seks måneder. Det fikk forskere til å ta en ny titt på hvor raskt klimaet på planeten kan endres fra en stat til en annen (ramme fra cgnews.com).
Et kupp vil gjenopprette rettferdigheten
Ikke alle vet forresten at den nordlige magnetpolen på jorden i fysisk forstand er sør, og omvendt. Det var forvirring på denne måten. Når forskere valgte navnene til polene til en vanlig magnet, kunne de gi dem navn, til og med pluss og minus, i det minste noen abstrakte bokstaver. Men på den tiden hadde folk lenge brukt kompasser, hvis piler er dipolmagneter. Og den enden av dem, som peker mot nord, ble kalt magnetens nordpol (i opprinnelig forstand, strekker seg mot nord), og den som peker mot sør - sør, men siden de motsatte polene tiltrekkes av magneter, viste det seg at jordens magnetfelt har en sørpol (i fysisk forstand) ligger i nord og kalles "den nordlige magnetpolen", og den fysiske nord er i sør.
Det er interessant at hvis inversjonen av jordfeltet skjer, og navnene på magnetpolene ikke endres, vil rettferdigheten bli gjenopprettet med hensyn til navnene deres.
Figuren viser vinkelen mellom jordens rotasjonsakse og dipolens akse og retningen til kraftlinjene (illustrasjon av Peter Reid).
La oss gå tilbake, men litt tilbake. Geologer sier at rømming av polene fra sine steder har skjedd og mer imponerende. I 1995 analyserte forskere den gjenværende magnetiseringen av eldgamle vulkanske bergarter i Stins Mountain i Oregon, og fant at rotasjonshastigheten til planetens magnetfelt under avkjøling av lavastrømmen nådde utenkelige seks grader per dag. Dette var flere størrelsesordener høyere enn den hastigheten vitenskapen kunne tenke på, uten å telle, selvfølgelig, den daglige svingningen i polenes posisjon forårsaket av virkningen av ladede partikler fra solvinden. Derfor bestred mange eksperter konklusjonene fra forfatterne av det arbeidet.
Men nå har forskere oppdaget et nytt bevis som viser at raske blokker av det geomagnetiske feltet fremdeles er mulig. Nå ville det være bra å forstå om slike øyeblikkelige (av geologiske standarder) felthopp for inversjoner er vanlige eller eksepsjonelle.
