Kas teadsite, et Maa magnetväli on järk-järgult kaotamas oma stabiilsust? Kuid see kaitseb meid potentsiaalselt ohtlike asjade eest päikesekiirgus. Maalastel pole aga veel vaja end maa-alustesse punkritesse peita ega tulnukate planeetidelt varju otsida. Tegelikult toimuvad sellised muutused miljonite aastate jooksul.

Kui sageli toimub pooluste nihe?

Arvame, et kompassid näitavad alati põhja. Kuid maapealne ajalugu on tuntud perioode, mil magnetpoolused vahetasid üksteisega kohti. Seda juhtus korduvalt. Kaasaegsed teadlased on esitanud teooria, et geomagnetiline stabiilsus kaob aja jooksul üha enam. Ja see tähendab, et intervallid enne iga järgnevat nihkumist vähenevad järk-järgult ja kauges minevikus oli magnetväli pooluste ümberpööramisele vähem vastuvõtlik.

Praeguseks on teadlased tootnud üksikasjalik analüüs geoloogilised andmed, mis peegeldavad destabiliseerumist magnetväli. Kui kauges minevikus võis Maa poolus pöörduda iga 5 miljoni aasta tagant, siis nüüd juhtub see iga 200 tuhande aasta tagant.

Kuidas on Maa tuum üles ehitatud?

Magnetvälja ise toidetakse planeedi keskpunktist. Seal, soolestiku sügavuses, on tahke sisemine tuum, mida ümbritseb vedelam välimine südamik. Teadlased usuvad, et tuuma peamine sisu on raudmeteoriidid. Nende temperatuur tõuseb välimises kuumemas südamikus ja seejärel jahtub sisemises südamikus. Nii tekivad konvektsioonivoolud, mis koos Maa pöörlemisega tekitavad geomagnetilise nihke.

Viimane poolusevahetus

Arvatakse, et viimast suuremat nihkumist täheldati 781 tuhat aastat tagasi. Temperatuuri ja vedeliku voolude muutuste tõttu on muutunud ka magnetvälja tugevus. See põhjustas põhja- ja lõunapooluse kohavahetuse. Nüüd saab seda maakivides jälgida. Laava jahtudes näitavad kivimi sees olevad metalloksiidi osakesed valitseva magnetvälja suunda. Nii õnnestub teadlastel määrata magnetpooluste ajaloolised asukohad. Uurimiseks on vaja vaid hankida laavaproovid ja uurida nende koostist üksikasjalikult.

Kuidas mõjutab Maa tuum geomagnetilist olukorda?

Katsete tulemusena õnnestus kindlaks teha, et viimase 100 miljoni aasta jooksul on geomagnetiliste pooluste ümberpööramisi täheldatud ligikaudu 170 korral. Ja nagu me juba teame, toimus viimane suurem pööre 781 000 aastat tagasi.

Teoreetiliselt sõltuvad pooluste nihked Maa tuuma käitumisest. Teadlased usuvad, et meie soolestikus toimuvad teatud muutused. Tahke ja külmem sisemine tuum paisub aeglaselt, samal ajal kui vedel välimine tuum tahkub ja jahtub järk-järgult.

Selline olukord stimuleerib sagedasemaid geomagnetilisi nihkeid. California ülikooli teadlane Harry Glatzmyer usub, et suur sisemine tuum tekitab mõningaid takistusi välist südamikku läbivatele vooludele. See kutsub esile geomagnetilise ebastabiilsuse. Seda hüpoteesi on aga raske kontrollida. Seetõttu pöördume selgituste saamiseks Soome teadlaste poole.

Kõige täpsem uuring

Toni Veikkolainen Helsingi ülikoolist on koondanud kõik olemasolevad andmed geomagnetiliste kivimite proovidest, mis pärinevad 500 miljoni kuni 3 miljardi aasta taguste perioodide vahel. Alustuseks jättis teadlane välja kõik kõige vähem usaldusväärsed andmed, näiteks hematiiti sisaldavad proovid. See mineraal võib aja jooksul kivimis tekkida, mis põhjustab andmetes segadust. Samuti ei sobi uurimiseks graniiti sisaldavad isendid.

Seetõttu jättis Soome geoloog olemasolevast 300 variandist uurimiseks vaid 55. Need proovid andsid aimu, kui sageli Maa magnetpoolused oma dislokatsiooni muutsid. Toni Veikkolaineni uurimused kinnitasid teooriat, et kauges minevikus oli geomagnetväli stabiilsem ja poolused nihkusid harvemini.

Järeldus

Pooluse nihe 500–1,5 miljardit aastat tagasi toimus ligikaudu kord 3,7 miljoni aasta jooksul. Kui arvestada varasemat perioodi (1,5–2,9 miljardit aastat tagasi), siis magnetväli muutus iga 5 miljoni aasta järel. Viimase 150 miljoni aasta jooksul on poolused liikunud iga 600 tuhande aasta tagant, hetkel on see trend veelgi kiirenenud (iga 200 tuhande aasta järel). Mis saab siis, kui magnetväli pöörde ajal tugevalt nõrgeneb või kaob, pole veel selge. Teadlased oletavad, et see võib elektrivõrke ja sidesüsteeme tõsiselt kahjustada.

MOSKVA, 8. november – RIA Novosti.Šveitsi ja Taani geoloogid usuvad, et Maa magnetpoolused vahetavad perioodiliselt kohti planeedi vedela tuuma sees tekkivate ebatavaliste lainete tõttu, korraldades ümber selle magnetstruktuuri, selgub ajakirjas Nature avaldatud artiklist.

Kompassinõela suund ei ole meie planeedi jaoks konstantne. Perioodiliselt, umbes kord 450 tuhande või miljoni aasta jooksul, vahetavad Maa põhja- ja lõunapoolused kohad, mille jälgi on teadlased leidnud iidsete savide ja vulkaaniliste kivimite struktuurist. Näiteks umbes 40 tuhat aastat tagasi osutas põhjakompassi nõel tänapäevasele lõunapoolusele ja lõunapoolus põhja poole.

Siiani ei tea teadlased, miks planeedi magnettelg ümber läheb, kuidas see protsess toimub ja kuidas see elu Maal mõjutab. Mõned geofüüsikud usuvad, et sellised pooluste "permutatsioonid" tekivad iseenesest, Maa tuuma sisemiste protsesside tulemusena, samas kui teised usuvad, et need murrangud on põhjustatud välistest teguritest, sealhulgas asteroidide kukkumisest või ulatuslikest tektoonilistest muutustest ülaosas. mantli ja kooriku kihid .

Andrei Sheiko Zürichi (Šveits) Geofüüsika Instituudist ja tema kolleegide sõnul on teadlased viimase 20-30 aasta jooksul välja pakkunud kümneid erinevaid mudeleid, mis seda protsessi kirjeldavad. Ükski neist ei peegelda kõiki Maa tuuma teadaolevaid omadusi, sealhulgas viskoossust, soojusjuhtivust ja mitmeid muid parameetreid.

Sheiko meeskond väidab, et suutis selle probleemi lahendada, vihjates, et planeedi tuuma pinnal ja sees võivad tekkida võnked, mis levivad tuuma "ekvaatorilt" selle poolustele. Need dünamolained, nagu teadlased neid nimetavad, mõjutavad erilisel viisil vedelat metallist südamikku, mis on planeedi magnetvälja allikas. Vibratsioonid ise on põhjustatud Maa pöörlemisest ümber oma telje.

Zürichi teadlaste arvutuste kohaselt on planeedi pöörlemiskiiruste ja selle tuumas olevate kivimite "segamise" kiiruse kohta palju stsenaariume ja kombinatsioone, kus Maal või sellega sarnasel taevakehal on vahelduv magnetväli, mis on seotud selle tuumaga. vahetab perioodiliselt kohati oma poolusi.

Geomagnetilise protsessi, nagu pooluse ümberpööramine, tagajärjed võivad tunduda veidi kurjakuulutavad, kuid ärge muretsege: teadlased pole kindlad, millal järgmine ümberpööramine toimub. Isegi kui see juhtub, ei ole riskid liiga suured.

Teadlaste tähelepanekud

Teadlased avastasid, et magnetvälja on hakanud tekkima suured tühimikud, mis annavad märku, et Maa magnetpoolused vahetavad peagi kohti. Eeldatakse, et sellisel protsessil on loodusele äärmiselt negatiivne mõju ja meie planeedil on võimsad kataklüsmid. Sellele järeldusele jõudsid Taani teadlased Planeediuuringute Keskuses. Nende arvamust jagavad Ameerika, Prantsusmaa ja Inglismaa teadlased.

Teaduslikud uuringud näitavad, et viimase sajandi jooksul on Maa magnetvälja tihedus vähenenud. See protsess avaldus 1989. aastal Kanadas. Päikesetuuled tungisid läbi nõrga magnetkihi ja põhjustasid elektrivõrkude rikke. Quebec oli 9 tundi ilma elektrita.

Arvatakse, et magnetvälja akumuleerivad planeedi tuuma ümbritsevad sularaua voolud. Taani satelliit on tuvastanud neis voogudes keerise, mis võib põhjustada pooluse pöördumise. Kuid teadlased on kindlad, et seda lähitulevikus ei juhtu.

Magnetväli

Maa tuuma rauarikas väliskiht jahtub järk-järgult, see murrab läbi kolossaalsete konvektsioonivoolude, mida ka Maa enda pöörlemine mõnevõrra moonutab. Tänu dünamoteooriana tuntud füüsika veidrusele loob see põhja- ja lõunapooluse vahele võimsa magnetvälja.

Kuigi 99% magnetenergiast jääb tuumasse, tekitavad kosmosesse levivad lained potentsiaalselt ohtliku päikesetuule.

Magnetpoolused on alad, kus planeedi magnetväli on vertikaalne, kus kompassi nõel on suunatud ülespoole.

Kogu geoloogilise aja jooksul on magnetpoolused kõrvale nihkunud. Seda nähtust tuntakse kui "geomagnetilist pöördumist". Kuigi on mitmeid hüpoteese, mis püüavad seda protsessi selgitada, pole geofüüsikud endiselt kindlad, miks see nii juhtub. Ilmselgelt on protsess seotud turbulentsi ja kaosega metallilise välissüdamiku sees, kuid nähtuse eripära pole välja selgitatud.

Viimane nihe

Igal juhul toimus viimane täielik ümberpööramine umbes 781 000 aastat tagasi. See protsess sai avastajate järgi nimeks Bruns-Matuyama. Selle teekonda saab jälgida vulkaaniliste kivimite kaudu, mis pärast moodustumist suutsid planeedi magnetvälja paigale külmutada. Kuni selle hetkeni asus lõunapooluse kohas kaasaegne magnetiline põhjapoolus ja nende asukoht muutus.

Igal juhul on viimase 20 miljoni aasta jooksul poolused pöördunud kord 20 000–30 000 aasta jooksul. Marss kaotas magnetvälja kokkuvarisemisel suurema osa atmosfäärist. Samas me ei ole ohus.

Riskid ei saa olema suured

NASA pingutab, et rõhutada, et Maa pooluste ümberpööramine on norm, mitte erand. See on alati juhtunud ja juhtub ka edaspidi. Viimast nihet täheldati 20 000 aastat tagasi.

Isegi kui vahetus tuleb, ei juhtu see üleöö. "Magnetvälja andmed viitavad sellele, et ümberpööramine võtab aega umbes 1000 kuni 5000 aastat," ütles Leedsi ülikooli Maa geomagnetvälja ekspert dotsent Phil Livermore IFSIcience'ile.

Probleemiks on ka see, et 20 000 aasta keskmist pole veel kindlaks määratud ja pooluste ümberpööramise protsessi pole kogu Maa ajaloo jooksul täheldatud.

Kuigi dipooli tugevus praegu väheneb, pole see anomaalne. Varasemad purunemise episoodid ei toonud kaasa pöördumist, vaid lihtsalt väljatugevuse kõrvalekaldumist aja jooksul.

"Planeedi magnetvälja ümberpööramine või üldine nõrgenemine kujutab endast teatud potentsiaalseid ohte, eriti kui see saavutab vaid 10% oma täistugevusest, enne kui see uuesti taastub," ütleb Livermore.

Siiski ei ole riskid tõenäoliselt suured. Fossiilsete ürikute põhjal on teada, et taimede ja loomade elu pole kunagi häiritud. NASA ei ole näinud märgatavaid muutusi geoloogilises aktiivsuses, olgu see siis seismiline, vulkaaniline või liustikuline. Maa pöörlemine jäi muutumatuks.

"Peamine probleem on selles, mis võib juhtuda meie elektritaristuga - satelliitide, elektrivõrkudega jne," ütles Livermore.

Toitevarustus katkeb

Atlandi ookeani lõunaosas asuvad satelliidid on magnetvälja märgatav nõrk koht. Sellel on juba suur kahjuoht.

Millised on selle tagajärjed? Kahjustused sõltuvad kosmoseilmast. See võib kaasa tuua mitu suurt ja pikaajalist elektrikatkestust Maal.

Siiski jääb bioloogiline elu tõenäoliselt puutumatuks. Loomad, kes toetuvad orienteerumiseks magneti vastuvõtule, on mõnda aega hämmingus. Nii et ärge muretsege. Selles probleemis on palju ebakindlust, kuid apokalüpsist kindlasti ei tule.

Uuringud on näidanud, et Sinise Planeedi üks pool kasvab kiiresti, teine ​​aga sulab aeglaselt. Sellele järeldusele jõudis teadlaste duo, kuhu kuulusid Renaud Degen ja Peter Olson. Nad kasutasid numbrilisi simulatsioone, mis tegid kindlaks, et Maa magnetvälja telg asub esimesel poolkeral. Muide, peagi astutakse järgmine samm. Tõenäoliselt üritab Maa vahetada lõuna ja põhja. Teadlased eelistavad aga veidi oodata ja siis sellele küsimusele vastata.
Kuid varsti saavad teadlased aru, miks magnetväli perioodiliselt oma suunda muudab. Reeglina juhtub see kord mitme tuhande aasta jooksul. Muide, sellise sündmuste pöörde korral kaotavad elektrivõrgud oma võimsuse, sest päikesetuul on avatud erinevatele sidesüsteemidele. Prantslased teadsid juba 2003. aastal, et poolused võidakse ümber pöörata. Siis ütlesid kõik: kompassid lakkavad töötamast ja me ei saa enam lennukitega reisida ega laevu avamerel juhtida.
Neil aastatel kommenteeris seda olukorda Aleksei Didenko, kes on füüsikainstituudi direktor. Tema sõnul on magnetpooluse liikumine muutunud kiiremaks tänu muutustele Sinise Planeedi "sisemises mootoris". Teadlase sõnul viivad sellised tegevused põlvkonnani elektrivool, mis ilmub nn mootorites. Seejärel hakkavad nende liikumised nihkuma, nende asukoht ja magnetpoolused muutuvad. Kord 250 tuhande aasta jooksul näitavad sellised mootorid liigset aktiivsust. See on täpselt see, mida me praegu näeme.

Reeglina tekivad globaalsed kataklüsmid pärast pooluse nihkumist, kuna geomagnetiline kilp on kahjustatud. Nendega kaasneb küllastumine päikesekiirguse ja muu kosmosekiirgusega. Millised on selle tagajärjed? Esiteks osoonikiht muutub lahjaks ja kliima muutub üha niiskemaks. Kuigi postid oma kohta ei vaheta, jääb ka ilm samaks. Selline sündmuste käik mõjutab lendamise tööd suuresti Sõiduk. Kuigi kaasaegsete reisilennukite mudelite väljatöötamisel võetakse seda tegurit arvesse. Seega suureneb turvalisuse tase. Kui kardad lennata, siis tee seda vähemalt virtuaalmaailmas.
Magnetkeskkonna reformid tunduvad anomaalsed looduslik fenomen eriti tugevad vihmad ja külm ilm. Prantsuse teadlaste sõnul saab kogu protsess lõpule mitme aastakümne pärast. Kuigi mõned ütlevad, et tuhandeid aastaid. Sellised erimeelsused ei ole juhuslikud, kuna magnetpoolused on ettearvamatud. Kui nad siiski kohta vahetavad, siis võib-olla kaovad üldse. Taanlased ütlevad, et see on juba juhtunud taevakehad Päikesesüsteem. Näiteks Marsil aurustus atmosfäär pärast selliseid juhtumeid.