Земля окружена магнитным полем. Именно оно заставляет стрелку компаса указывать на север и защищает нашу атмосферу от постоянной бомбардировки заряженных частиц из космоса, таких как протоны. Без магнитного поля наша атмосфера будет медленно исчезать под воздействием вредного излучения, а жизнь почти наверняка не сможет существовать в том виде, который мы наблюдаем сегодня.

Геомагнитные инверсии

Вы можете думать, что магнитное поле является бесконечным, постоянным аспектом жизни на Земле, и в какой-то степени будете правы. Но магнитное поле Земли на самом деле изменяется. Примерно раз в нескольких сотен тысяч лет или около того оно переворачивается. Северный полюс меняется местами с южным. И когда это происходит, магнитное поле также имеет тенденцию становиться очень слабыми.

Аномалия южной Атлантики

В настоящее время геофизиков тревожит осознание того, что сила магнитного поля Земли сокращается в течение последних 160 лет с угрожающей скоростью. Этот коллапс сосредоточен в огромном пространстве южного полушария и простирается от Зимбабве к Чили. Он известен как аномалия южной Атлантики. Сила магнитного поля в этом месте настолько слаба, что это даже создает опасность для спутников, которые находятся на орбите Земли над этой областью. Магнитное поле больше не защищает их от излучения, которое создает помехи для электроники спутников.

Последствия разворота магнитного поля

Но это еще не все. Сила магнитного поля продолжает слабеть, потенциально предвещая еще более драматические события, в том числе глобальный разворот магнитных полюсов. Такое существенное изменение повлияет на наши навигационные системы, а также передачу электроэнергии. Северное сияние можно будет увидеть на разных широтах. Кроме того, при очень низких значениях силы поля во время глобального разворота поверхности Земли достигнет больше радиации, что также может повлиять на показатели заболеваемости раком.

Ученые до сих пор не до конца понимают, какой степени достигнут эти эффекты, поэтому их исследования являются особенно актуальными. Они используют некоторые, возможно, неожиданные источники данных, в том числе 700-летние африканские археологические записи, чтобы изучить этот вопрос.

Происхождение магнитного поля Земли

Магнитное поле Земли создается благодаря наличию железа в жидком внешнем ядре нашей планеты. Благодаря данным обсерваторий и спутников, которые изучают магнитное поле в последнее время, ученые могут с точностью смоделировать то, как оно будет выглядеть, как если бы мы поместили компас непосредственно над закрученным жидким ядром Земли.

Пятно обратной полярности

Эти анализы показывают поразительную особенность: ниже южной части Африки существует пятно обратной полярности на границе ядра и мантии, где жидкое железо внешнего ядра ​​встречается с жесткой частью недр Земли. В этой области полярность поля противоположна среднему глобальному магнитному полю. Если бы мы смогли установить компас глубоко под южной частью Африки, то увидели бы, что в этой необычной области стрелки, определяющие север, на самом деле указывают на юг.

Это пятно является главным виновником аномалии в южной Атлантике. При численном моделировании необычные пятна, похожие на это, появлялись непосредственно перед геомагнитными инверсиями.

За всю историю планеты магнитные полюса менялись довольно часто, но последний разворот произошел в далеком прошлом, примерно 780 тысяч лет назад. С учетом быстрого снижения силы магнитного поля в последние 160 лет возникает вопрос о том, что происходило до этого.

Изучение археомагнетизма

Во время археомагнетических исследований геофизики и археологи пытаются узнать о прошлом магнитного поля. Например, глина, которая использовалась для изготовления керамических изделий, содержит небольшое количество магнитных минералов, таких как магнетит. Когда глина нагревалась в процессе создания керамики, ее магнитные минералы теряли магнетизм, который они, возможно, имели. При охлаждении они фиксировали направление и интенсивность магнитного поля в то время. Если можно определить возраст керамики (с помощью радиоуглеродного датирования, например), то также появляется шанс восстановить археомагнетическую историю.

Благодаря использованию такого рода данных ученые имеют частичную историю археомагнетизма для Северного полушария. В противоположность этому, в Южном полушарии эти записи очень скудны. В частности, не существует практически никаких данных из Южной Африки, а ведь этот регион, наряду с Южной Америкой, мог бы обеспечить лучшее понимание истории появления современной аномалии.

Археомагнетическая история южной Африки

Но предки современных южных африканцев, металлурги и фермеры, которые начали мигрировать в этот регион примерно 2000-1500 лет назад, случайно оставили нам некоторые подсказки. Эти люди железного века жили в хижинах, построенных из глины, и хранили зерно в укрепленных глиняных бункерах. Как первые агрономы железного века в южной части Африки, они полагались на количество осадков.

Эти общины часто реагировали на время засухи ритуалами очищения, которые влекли за собой обжигание зернохранилищ. Эти несколько трагические события для древних людей оказались в конечном счете благом для изучения археомагнетизма. Так же как и в случае с обжиганием и охлаждением керамических изделий, глина в зернохранилищах записала магнитное поле Земли, когда она охлаждалась. Поскольку эти древние хижины и бункеры для зерна иногда находят нетронутыми, ученые могут с их помощью получить данные о направлении и силе магнитного поля в то время.

Ученые сосредоточили свое внимание на отборе проб из стоянок железного века, которые усеивают долину реки Лимпопо.

Поток магнитного поля

Отбор проб в длине реки Лимпопо предоставил первые данные о магнитном поле южной части Африки между 1000 и 1600 годами нашей эры. Ученые обнаружили, что около 1300 года сила магнитного поля в этой области сокращалась так же быстро, как сегодня. Затем его интенсивность возросла, хотя и более медленными темпами.

Появление двух интервалов быстрого распада поля - около 700 лет назад и современного - предполагает обратное явление. Возможно, в Южной Африке регулярно появлялась подобная аномалия, и она старше, чем показали данные? Если да, то почему это повторяется в одном и том же месте?

За последнее десятилетие исследователи накопили данные анализов сейсмических волн землетрясений. Поскольку сейсмические волны перемещаются через слои Земли, скорость, с которой они путешествуют, является показателем плотности слоя. Теперь ученые знают, что большая площадь медленных сейсмических волн характеризует основную границу мантии под южной частью Африки.

Этот конкретный регион, скорее всего, имеет возраст в десятки миллионов лет, и его границы являются четкими. Интересно отметить, что пятно обратной полярности практически совпадает с его восточным краем.

Ученые считают, что необычная африканская мантия изменяет поток железа в активной зоне снизу, которое, в свою очередь, изменяет поведение магнитного поля на краю сейсмической области и пятна обратной полярности.

Предполагается, что эта область быстро растет, а затем медленно возвращается в норму. Время от времени одно пятно обратной полярности может достичь достаточно больших размеров, чтобы доминировать в магнитном поле южного полушария.

Как происходит инверсия

Традиционная идея инверсии заключается в том, что она может начаться в любом месте ядра. Однако новая концептуальная модель предполагает, что могут быть особые места на границе ядра и мантии, которые способствуют этим разворотам магнитного поля. Пока что неизвестно, начнет ли современное магнитное поле уменьшаться в ближайшие несколько тысяч лет, или оно просто продолжит ослабевать в течение следующих двух столетий.

Но доказательства, предоставленные предками современных южноафриканцев, несомненно, помогут ученым дальше изучать предлагаемый ими механизм инверсии. Если эта идея верна, разворот полюсов может начаться в Африке.

Несмотря на то, что очередной «конец света», который был «назначен» на 21 декабря минувшего года, так и остался на уровне предсказаний и страшилок, по мнению многих ученых, на нашей планете в настоящее время происходят процессы, которые могут носить в себе существенную опасность для всего живого на Земле, а также привести к полному его исчезновению. Одним из таких процессов может стать потеря магнитного поля Земли, причем сегодняшние данные говорят о том, что вероятность такого развития событий с годами увеличивается.

Смена полюсов идет полным ходом. К чему это приведет?

Как известно, наша планета имеет магнитные полюса, обусловленные особенностями взаимодействия твердого и жидкого ядер Земли. Их взаимодействие происходит по принципу сердечника, вокруг которого расположена проложенная витками медная проволока. Воздействие объектов друг на друга, как известно, вызывает магнитное возбуждение и наличие некоего магнитного поля. В планетарных масштабах такое взаимодействие обеспечивает наличие магнитного поля Земли, которое защищает нас от солнечной радиации, и является залогом наличия жизни на ней. Вместе с тем, ученые утверждают, что нарушение взаимодействия этих двух составляющих, которое происходит периодически, и имеет, в общем-то, объективный характер, приводит к значительному ослаблению магнитного поля, а то и вовсе, к его полному исчезновению.

В масштабах Земли подобные изменения могут быть определены путем фиксации изменения магнитных полюсов. Сопоставление имеющихся фактов, как отмечают аналитики раздела «Наука» журнала «Биржевой лидер», может свидетельствовать о начале процесса смены магнитных полюсов планеты. В частности, по словам профессора геологии и геофизики Оксфордского университета Коналла МакНиокайла, за последние сто лет северный магнитный полюс сдвинулся более, чем на полторы тысячи километров, причем, только за последние двадцать лет он «пробежал» на 220 километров. При этом, основным направлением дрейфа является южное. Все говорит о том, что динамика дрейфа магнитных полюсов Земли усиливается, и перспектива утраты нашей планетой собственного магнитного «щита» нарастает.

Последствия потери магнитного поля

К чему может привести потеря магнитного поля Земли? Последствия этого, как уже сказано выше, могут быть катастрофическими. Дело в том, что даже ослабление поля в отдельных аномальных участках планеты уже приводила к различным неприятностям. В качестве примера приводится ситуация 1989 года в Канаде, когда вследствие ослабление поля к поверхности Земли «прервались» лучи солнечной радиации. Это привело к тому, что вышли из строя электрические сети, с перебоями работала связь. В глобальном масштабе потеря магнитного поля и воздействие солнечной радиации приведет, прежде всего, к технологическому коллапсу. Перестанут работать системы энергоснабжения, исчезнет связь, выйдут из строя коммуникационные системы. Не менее разрушительным окажется и воздействие на все живое на Земле. Радиация приведет к облучению, что вызовет болезни, мутации, и, в конечном итоге, к исчезновению человечества.

Ученые подчеркивают, что смена магнитных полюсов Земли происходила со средней периодичностью в 500 тысяч лет. Вполне возможно, что процессы вымирания видов, существовавших на Земле, о которых нам известно, когда вымирало от 50 до 90 процентов земной флоры и фауны, были спровоцированы именно подобными процессами. Вместе с тем, по одной из гипотез, которая подкрепляется анализом поляризации древних вулканических кристаллических пород, последняя смена полюсов на нашей планете имела место приблизительно 780 тысяч лет назад. Посему, вполне возможно, что начавшийся дрейф полюсов, уже приведший к ослаблению магнитного поля Земли на 10 процентов за последние 150 лет, является предвестником более глобальных процессов, длительность которых ученые пока предсказать не берутся, однако, период ослабления или полной потери магнитных полюсов Земли, может составить несколько тысяч лет. Специалисты продолжают наблюдения за магнитным полем, и, вполне возможно, в скором времени мы получим новые данные, которые могут либо успокоить, либо, напротив, вызвать большую тревогу.

Ростислав Белый

Солнце не успокоилось и продолжает бушевать. Как сообщают ученые, на Солнце зафиксирована уже вторая за день и четвертая по счету мощная вспышка. Первые две мощнейшие вспышки произошли еще 6 сентября,

при этом вторая из них оказалась за последние 12 лет.

Это события в тот же день вызвали нарушения радиосвязи и приема сигналов GPS на дневной стороне Земли, продолжавшиеся около часа.

Солнечные вспышки — катастрофические явления на поверхности Солнца, вызванные пересоединением (перезамыканием) магнитных силовых линий, «вмороженных» в солнечную плазму. В какой-то момент экстремально скрученные линии магнитного поля обрываются и пересоединяются в новой конфигурации, при этом выделяется колоссальное количество энергии.

В зависимости от интенсивности солнечных вспышек ведется их классификация, причем в данном случае речь идет о самых мощных вспышках — X-класса. Энергия, выделяемая при таких вспышках, эквивалентна взрывам миллиардов мегатонных водородных бомб.

Следующая вспышка, которой был присвоен наивысший класс активности — X9.3, произошла накануне, между 17.00 мск и 18.00 мск. Еще одна — уже в пятницу, 8 августа, в 11.00 мск.

По словам ученых, текущая ситуация является результатом изменений в солнечной короне за последние три дня.

Самая сильная солнечная вспышка, зафиксированная в современную эпоху, произошла 4 ноября 2003 года, и она была классифицирована как X28 (ее последствия не были столь уж катастрофичными, поскольку выброс не был направлен прямо на Землю).

Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца/ФИАН

Экстремальные солнечные вспышки могут сопровождаться мощнейшими выбросами вещества из солнечной короны, так называемыми корональными выбросами массы. Для Земли оно может представлять и большую, и меньшую опасность — в зависимости от того, направлен ли выброс непосредственно на нашу планету. В любом случае последствия этих выбросов сказываются через 1-3 дня. Речь идет о миллиардах тонн вещества, летящего со скоростью сотен километров в секунду.

В этот раз огромная масса вещества оказалась как раз на пути к Земле. Об этом свидетельствовали данные с солнечных коронографов, наблюдающих внешние слои солнечной атмосферы.

Как и предполагалось, чрезвычайная активность Солнца уже вызвала на Земле сильнейшую магнитную бурю, которой присвоили четвертый уровень по пятибалльной шкале.

Правда, как отмечают ученые, эта буря оказалась в десять раз сильнее, чем предсказывалось ранее.

«Облако плазмы от Солнца пришло к орбите нашей планеты около 2 часов ночи по московскому времени, примерно на 12 часов раньше ожидаемого срока. Это означает, что его скорость превысила ожидавшуюся в 1,5 раза, и удар по Земле произведен с большей мощностью, чем ожидалось. Направление магнитного поля выброса, исходя из данных прибора ACE, является неблагоприятным для нашей планеты — поле направлено противоположно земному и в настоящий момент «сжигает» линии поля Земли», — пояснил главный научный сотрудник ФИАН Сергей Богачев.

Выброс плазмы от вчерашней вспышки X9.3 достиг Земли в два часа ночи по московскому времени, примерно на 12 часов раньше ожидаемого срока. Это означает, что его скорость превысила ожидавшуюся в 1,55 раза, и удар по Земле произведен с большей мощностью, чем планировалось.

Одним из зрелищных и наименее безобидных проявлений солнечных вспышек уже стали полярные сияния. По данным сайта Spaceweather.com, полярные сияния наблюдались в скандинавских странах, явление было настолько ярким и впечатляющим, что люди останавливали свои машины. «Это было настолько потрясающим зрелищем, что я был вынужден остановиться и сделать несколько фотографий», — рассказал житель Финляндии Яни Илинампа.

Jani Ylinampa/Spaceweather.com

Этой же ночью в Канаде наблюдались сильные полярные сияния на высоких и средних широтах. Буря носит планетарный характер, заявили специалисты Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца.

Сияния можно было наблюдать не только в Канаде, но и в ряде американских штатов — Мэн, Коннектикут, Нью-Йорк, Кентукки, Индиане и других.

Такой снимок сделал фотограф Крис Кук с атлантического побережья штата Массачусетс:

Chris Cook/Spaceweather.com

«Северное сияние прекрасно смотрелось этой ночью, отражаясь в теплых водах мыса Кейп Код. Лучший вид был, когда Луна находилась низко над горизонтом в южной стороне неба», — рассказал фотограф.

Высока вероятность, что в ночь на субботу, 9 сентября, полярные сияния можно будет наблюдать и в средних российских широтах. По прогнозам, вероятность появления полярных сияний над Москвой составляет 50%. Впрочем, увидеть их, скорее всего помешает засветка города и облака.

Несмотря на то, что очередной «конец света», который был «назначен» на 21 декабря минувшего года, так и остался на уровне предсказаний и страшилок, по мнению многих ученых, на нашей планете в настоящее время происходят процессы, которые могут носить в себе существенную опасность для всего живого на Земле, а также привести к полному его исчезновению. Одним из таких процессов может стать потеря магнитного поля Земли, причем сегодняшние данные говорят о том, что вероятность такого развития событий с годами увеличивается.

Смена полюсов идет полным ходом. К чему это приведет?