Исследования группы ученых из Германии доказали, что на памяти человечества один раз случилась очень быстрая инверсия магнитных полюсов Земли. Произошло это примерно 41 тысячу лет тому назад. И ничего катастрофического на нашей планете в этот момент неслучилось, хотя магнитная защита, согласно расчетам, упала в двадцать, а то и в тридцать раз.
Страшилка о том, что из-за инверсии полюсов магнитного поля Земли нам всем придется очень и очень плохо, уже несколько лет со страниц СМИ и сайтов будоражит умы читателей. И следует заметить, что некоторые основания для беспокойства у ученых были. Хотя, конечно же, чисто теоретические, поскольку никто из них не мог непосредственно наблюдать эту инверсию от начала и до конца — обычно она длиться достаточно долго, по несколько тысяч лет.
Напомню, что под инверсией магнитных полюсов называют смещение таковых относительно их предыдущих место положений. В результате северный полюс "переезжает" на юг, а южный — на север. Соответственно, меняется направление и силовых линий магнитного поля, и следы этих изменений фиксируются различными горными породами, способными к магнетизму. Кстати, о том, что такое вообще происходит, первыми узнали геологи, изучавшие намагниченность различных отложений.
Считается, что нынешнее смешение магнитных полюсов началось где-то в районе 1885 года. По результатам наблюдений, за последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Индийский океан. А его тезка из Арктики начал движение по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан, и с 1973 по 1984 год прошел 120 км, а с 1984 по 1994 год — более 150 км. То есть инверсия действительно идет полным ходом.
Однако ученых беспокоит не это, а тот факт, что во время подобных смещений напряженность земного магнитного поля всегда падает. Правда, делает она это неравномерно. Так, согласно данным исследований, за последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 процентов, а в некоторых регионах, например, в южной части Атлантического океана аж на целых 10 процентов. Тем не менее расчеты показывают, что в некоторых местах напряженность магнитного поля, вопреки общей тенденции, наоборот возросла. Так что, по всей видимости, все куда сложнее, нежели полагает теория.
Однако падение напряженности, по идее, должно негативно сказаться на всех жителях нашей планеты, причем не только тех, кто умеет говорить и ходит на двух ногах. Дело в том, что если магнитное поле слабеет, то оно перестает эффективно отражать потоки частиц, идущие на Землю из космоса (в первую очередь от Солнца). В итоге наша планета может получить повышенную дозу радиоактивного излучения, что, сами понимаете, никому не полезно.
Кроме того, большие потоки несущихся "сломя голову" частиц вполне способны выводить из строя транзисторы и другие компоненты современной электроники. Это не может не сказаться на работе компьютеров и прочих электроприборов, без которых сейчас большинство людей не представляет своего существования. Так что ослабление напряженности может не только вызвать целый ряд техногенных катастроф, но и спровоцировать кое-что похуже (например, ядерные взрывы — ведь атомными станциями и ракетами, несущими соответствующие боеголовки, люди тоже управляют посредством компьютеров).
Что и говорить, перспектива открывается мрачноватая. Однако насколько реален подобный "апокалипсический" сценарий? Недавнее исследование группы ученых из Гельмгольцовской ассоциации германских исследовательских центров под руководством Норберта Новачика и Хельге Арца показало, что все не так уж плохо, как некоторые себе представляют. С их точки зрения, слухи об опасности падения напряженности магнитного поля Земли весьма и весьма преувеличены.
Исследователи работая с образцами осадков, добытых на дне Черного моря, неожиданно обнаружили, что они "записали" сведения об одной инверсии, которая раньше не была известна ученым. Причем произошла она где-то 41 тысячу лет тому назад, то есть на памяти человечества. Однако удивительно вовсе не это, а то, что смещение было весьма быстрым по геологическим меркам. "Геометрия поля инвертированной полярности, линии которого указывали в прямо противоположном нынешней конфигурации направлении, существовала всего 440 лет и была связана с магнитным полем, которое по силе составляло четверть нынешнего. Собственно изменение полярности длилось лишь 250 лет. В геологических временных масштабах это очень быстро", — так комментирует результаты доктор Норавчик. Итак, по всем расчетам выходит, что за эту четверть тысячелетия магнитное поле было в двадцать раз слабее нынешнего. Кстати, это подтверждают и результаты анализа радиоактивных элементов в образцах. Так, именно на этот период приходится максимальная концентрация радиоактивного бериллия-10 и к углерода-14. То есть тогда случилось именно то, чего так бояться ученые — на какое-то время Земля осталась без магнитной защиты. И к чему же в результате это привело?
Самое интересное заключается в том, что ни к чему особенному. На фоне 250-летнего двадцатикратного падения напряженности магнитного поля ни случилось ни массового вымирания видов, ни катастрофического сокращения их численности. Проще говоря, экосистемы просто ничего не заметили. Да и человечество особенно не пострадало — оно прошло через резкое сокращение численности намного раньше, 100-74 тысячи лет тому назад, а во время указанного периода как раз наблюдался рост во всех популяциях.
Более того, если учесть, что обычно на магнитном экваторе напряженность магнитного поля планеты вдвое меньше, чем на полюсах, и в 1,5 раза — чем в среднем, то получается, что под самым сильным ударом должны были оказаться тропические области. Там напряженность могла уменьшится более, чем в тридцать раз. И как назло всем современным моделям, именно тропические биоценозы демонстрировали тогда наибольшую устойчивость. Наблюдалось даже расширение зоны влажных лесов на всех континентах — а уж эти экосистемы наиболее чувствительны к изменению условий, и если что не так, то предпочитают "вымирать, но не сдаваться".
Итак, получается, что никакой опасности для жизни при сильных падениях напряженности вовсе нет. И для всего другого, кстати, тоже. Дело в том, что открытие немецких ученых поставило также под сомнение популярную гипотезу о том, почему на Марсе сейчас нет воды. Согласно ей, Красная планета, магнитное поле которой очень мало, потеряла значительную часть своих бывших океанов и атмосферы из-за прямого воздействия солнечного ветра, уносившего их в космос. Тем не менее, в период сильнейшего ослабления магнитного поля на схожей с Марсом Земле ничего подобного не наблюдалось — все океаны остались на своих местах, да и атмосфера тоже.
Время от времени северный и южный магнитный полюса Земли меняются местами. Это явление называется инверсией магнитного поля. Подобные события не имеют какой-то ярко выраженной периодичности. Между очередной сменой полюсов может проходить как от десятков тысяч лет до миллионов лет.
Палеомагнитные данные говорят о том, что в последний раз инверсия магнитного поля Земли произошла 780 тысяч лет тому назад — задолго до появления современного человека. В то же время, в распоряжении геологов имеется ряд свидетельств того, что и после смены «полярности», магнитное поле может переживать периоды нестабильности. Во время них направление его линий может быстро меняться на практически противоположное, а затем также стремительно возвращаться в исходное положение.
Чтобы лучше разобраться в этих процессах, международный коллектив ученых изучил сталагмиты из пещеры Саньсин в южном Китае. Они образовались в период между 107 и 91 тысяч лет назад. Палеомагнитный анализ показал, что в то время магнитное поле Земле пережило большое количество аномалий. Амплитуда разворота магнитного поля в течение этого периода иногда превышала 100 градусов. При этом у этих вращений наблюдалась выраженная асимметрия — относительно нормального направления полярность в Восточном полушарии поворачивалась преимущественно на юг и на восток. Напряженность поля на отдельных участках поверхности снижалась на 90%.
Различные желтые СМИ часто любят пугать свою аудиторию апокалипсическими сценариями, о том, что следующий «разворот» магнитного поля станет чуть ли не концом света. Конечно же, это не так. За время своего существования земная биосфера успешно пережила сотни магнитных инверсий. В то же время, она, безусловно, может нанести ущерб современной цивилизации, особенно системам электроснабжения и навигации. Но на данный момент у ученых нет никаких данных, которые позволили бы хотя бы приблизительно рассчитать время следующей смены магнитных полюсов.
5.1.2. Инверсия магнитных полюсов
Об инверсии магнитных полюсов стоит поговорить немного подробнее, т.к. этот вопрос впрямую может коснуться даже нашего поколенья. Кроме того, именно рассмотрение магнитного поля Земли привело меня к идее, которая отражена в названии данной книги.
Как известно, инверсия, по крайней мере, в Солнечной системе, свойственна всем космическим телам, обладающим магнитным полем. Само Солнце переживает такую процедуру каждые 11 лет (половина 22-летнего солнечного цикла). У планет циклы значительно длиннее. По данным палеомагнитных исследований, инверсиям на Земле всегда предшествовало уменьшение общего магнитного поля. А само изменение знака магнитного поля происходило либо, по некоторым данным, практически мгновенно, либо в течение некоторого времени (наши сотни тысяч лет по космическим масштабам – тоже мгновение). Инверсий магнитного поля на Земле было много. Гипотез по данному вопросу существует тоже достаточно. Но ни одна не объясняет, почему это происходит. По палеомагнитным данным получается, что предыдущая инверсия магнитных полюсов имела место примерно миллион лет назад (иногда пишут – 700-800 тысяч лет назад), а время «перевертывания» было сравнительно коротким: не более 100 тысяч лет. Исследования в области палеомагнетизма показали, что инверсия полюсов, т.е. перемагничивание Земли, происходила свыше 170 раз. Иногда встречается информация о том, что последняя инверсия магнитных полюсов Земли имела место во время катастрофы, погубившей Атлантиду. Согласно сообщениям, опубликованным в «Нейчур» и «Нью-Сайентист», последняя геомагнитная инверсия произошла всего 12400 лет назад – в 11 тысячелетии до н.э. Но в других научных источниках подтверждения этому мне найти не удалось.
И еще важный момент: инверсия может не сопровождаться значительными подвижками литосферы (земной коры), а может и сопровождаться ими. Первый случай опасен тем, что происходит стерилизация планеты космическими излучениями вследствие исчезновения защитной оболочки. Во втором та же стерилизация будет сопровождаться еще и перекраиванием береговой линии суши, рельефа поверхности и океанического дна.
Если посмотреть на сегодняшнюю ситуацию, то признаки заметного приближения к новой инверсии налицо: напряженность магнитного поля планеты уже длительный период падает, а оба магнитных полюса, вместо обычного спорадического движения, начали ускоренно и целенаправленно двигаться каждый в своем направлении.
Северный магнитный полюс продвигается от Арктического Архипелага Канады мимо Северного географического полюса в сторону нашего Таймыра, причем при таких темпах продвижения к середине.XXI века он доберется до островов Северная Земля (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Карта изменения положения Северного магнитного полюса,
Несмотря на то, что карта несколько устарела и положение Северного магнитного полюса на ней в 2015 году сопровождается надписью «прогноз», сегодня мы уже знаем, что прогноз этот оправдался полностью. Кроме того, есть данные, что уже к 2011 году скорость движения полюса увеличилась до 64 км/год. На территории Сибири как раз и расположена Сибирская магнитная аномалия, предположительно являющаяся одним из полюсов второго диполя планеты.
Весьма похоже на то, что переполюсовка повлечет за собой смену ведущих магнитных диполей Земли. Во всяком случае, такое предположение позволяют выдвинуть направление и увеличивающаяся скорость движения Северного магнитного полюса в сторону Сибирской магнитной аномалии – мощного северного выхода второго диполя. Она находится в Северном полушарии и охватывает обширную площадь от Таймыра и до Байкала с центром, имеющим координаты (примерно): 70° с.ш. и 105° в.д. Именно в эту сторону и направлено ускоренное движение магнитного полюса через «макушку» Земного шара и архипелаг островов Северная Земля. Интенсивность магнитного поля в центральной части аномалии составляет 61000 нТл. Она даже превышает интенсивность вблизи Северного магнитного полюса!
Южный магнитный полюс тоже движется целенаправленно, но со значительно меньшей скоростью. В большинстве источников она оценивается примерно в 10 км/год. А вот где находится его «точка притяжения» – пока еще вопрос.
С прогнозом по южному выходу второго диполя дело обстоит значительно сложнее. В литературе мне встречалось два предположения: первое – у восточного побережья южной Африки, второе, как уже упоминалось, в Бразилии. Если иметь в виду Бразилию, то выход центра второго диполя в Южном полушарии будет иметь примерные координаты: 25° ю.ш. и 55° з.д. Интенсивность магнитного поля в его центральной зоне составляет ныне 24000 нТл. Это в два с лишним раза меньше, чем в зоне Сибирской магнитной аномалии.
Второе предположение связано с активным усилением магнитного поля у восточных берегов Африки. На рис. 5.5 представлены два кадра из фильма Европейского космического агентства (.ESA) «.SWARM. .ESA’.S MAGNETIC FIELD MISSION».
Рис. 5.5. Изменение магнитного поля Земли в 2012 году,
На контурных картах полушарий планеты в цвете представлено изменение магнитного поля за период с января по июнь 2014 года (на шкале показаны красным зоны увеличения, а синим – уменьшения интенсивности поля в нТл). Слева мы видим Восточное полушарие, справа – Западное. Обратите внимание: в западной части Индийского океана, ближе к Африке мы имеем максимальное увеличение поля во всем Восточном полушарии! А теперь посмотрите на правый кадр. Западное полушарие активно теряет магнитное поле.
Взгляните на следующую карту (рис. 5.6), где показано распределение магнитных полей Земли. Линии (изодинамы), проведенные на карте, соединяют точки с одинаковой напряженностью магнитного поля. На каждой из линий даны значения напряженности в нТл (нано Теслах).
Рис. 5.6. Карта распределения магнитных полей Земли,
Как можно увидеть на представленной карте, максимум имеется в трех зонах – в Канаде, Сибири и вблизи северо-восточного побережья Антарктиды (южнее Австралии). Минимум интенсивности наблюдается в южной части Атлантики, а самые низкие значения ее приходятся на восточную часть Бразилии.
Зоны с максимальной интенсивностью магнитного поля в Северной Канаде и Сибири находятся по обе стороны от магнитного полюса, но не совпадают с ним. В Южном полушарии магнитный полюс находится в Южном океане вблизи Антарктиды внутри зоны максимальной интенсивности, но не в ее центре. Необходимо указать, что величина интенсивности во всех трех указанных зонах близка и составляет в Канаде примерно 59-60 тысяч, а в Сибири – 61 тысячу нТл, в то время как в районе Антарктиды даже больше – 66 тысяч нТл, правда, с обратным знаком. Указанные зоны находятся вблизи магнитных полюсов главного диполя, а вот со вторым диполем ситуация другая. Что-то в дипольной паре Сибирь – Бразилия не просматривается аналогии главному диполю. Поэтому, видимо, существуют и сторонники африканской версии. Во всяком случае, там поле интенсивно растет, а в Атлантике и Бразилии – уменьшается.
Если сопоставлять второй диполь с первым, то очевидным должно быть близким значение интенсивности магнитного поля при противоположном знаке. Что мы имеем в данном случае? Если эта пара действительно второй диполь, то она непохожа на главный. Поэтому окончательные выводы преждевременны.
Рассмотрим еще одну карту, на которой распределение магнитных полей показано в цвете. Она тоже из фильма. ESA «SWARM. ESA’S MAGNETIC FIELD MISSION». Цветовая шкала интенсивности магнитного поля дана внизу картинки (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Карта распределения интенсивности магнитного поля по данным.SWARM,
Все, сказанное выше при анализе предыдущей магнитной карты Земли, целиком подтверждается и картой, построенной по данным Миссии.SWARM. Темным красным цветом окрашены участки с максимальной интенсивностью магнитного поля (независимо от знака), а синим – с минимальным. Обратите внимание на минимальную интенсивность поля в южной Атлантике и Южной Америке, как и на предыдущей карте.
Эта картинка дала основание некоторым авторам сделать заключение о раздвоении Северного магнитного полюса, что, по моему мнению, не соответствует действительности. Канадская и Сибирская аномалии существовали и до начала интенсивного дрейфа магнитного полюса, который еще в 80-х годах прошлого века находился на севере Канадского Архипелага. Продолжают они существовать и ныне, когда Северный магнитный полюс почти совпадает с географическим.
Несмотря на то, что около Южного магнитного полюса наблюдается похожая картина «раздвоения», в литературе этот вопрос обходится стороной.
На рис. 5.8 приводится кадр из того же фильма «.SWARM. .ESA’.S MAGNETIC FIELD MISSION», где великолепно показан дрейф Северного магнитного полюса с указанием дат. Я только позволила себе добавить градусы на параллелях. Положение Северного географического полюса – чуть правее отметки 2014 года.
Рис. 5.8. Дрейф Северного магнитного полюса
Магнитная система Земли чрезвычайно динамична. Она все время изменяется – изменяется напряженность магнитного поля, возникают и исчезают локальные магнитные аномалии, меняются координаты магнитных полюсов и т.д. На рис. 5.9 приведена карта магнитных полей 1980 года. Зоны входящего магнитного потока показаны (в зависимости от интенсивности) разными оттенками синего цвета, исходящего – желтого.
Рис. 5.9. Карта магнитных полей Земли 1980 года,
На данном рисунке отчетливо видна неоднородность магнитного поля. Даже в глубине зоны основного магнитного потока около каждого из полюсов есть области, в которых магнитный поток имеет обратное направление.
И еще: на карте магнитных полей 1980 года мы наблюдаем картину, похожую на построенную по данным миссии «.SWARM»: в Северном полушарии максимальная интенсивность входящего потока наблюдается на севере Канады и в Сибири, в Южном – максимальная интенсивность исходящего потока имеет место у восточного и западного побережья Антарктиды. Как видим, «раздвоение» есть и у Южного магнитного полюса. Такая картина существовала не менее 35 лет назад, что не дает нам права говорить о «раздвоении» магнитных полюсов в последние годы. Либо такое явление вообще типично для Земли, либо, если оно характерно только для переходного периода, подготовка к инверсии началась значительно раньше 1980 года.
Хочу предложить еще кое-какие собственные мысли по поводу сопоставления двух приведенных выше карт. Предупреждаю заранее, что все в данном случае – только предположения, но, лично мне кажется, они имеют право на существование.
Я проделала нехитрую операцию: на карте магнитных полей 1980 года (предыдущий рисунок) в зонах околополярных магнитных аномалий, проведя через их центральные области меридиональные отрезки и отрезки параллелей и перенеся точки их пересечения на карты в «Географическом атласе», определила примерные координаты центров. Аномалии занимают огромные площади, но наибольшая напряженность поля в каждой из них, разумеется, в центральной зоне. Смотрите рис. 5.10:
Рис. 5.10. Соединение северных и южных магнитных аномалий
Приведу примерные координаты центров приполярных магнитных аномалий.
Канадская: 105-110º з.д., 63º с.ш.
Сибирская: 105-110º в.д., 67-70º с.ш.
Восточно-антарктическая: 110-115º в.д., 60-63º ю.ш.
Западно-антарктическая: 105-110º з.д., 67º ю.ш.
Как видите, эти цифры весьма интересны и наводят на некоторые мысли.
1 – их координаты по долготе в Западном и Восточном полушариях находятся практически точно через 180º.
2 – координаты по широте тоже сочетаются интересно: Канадская и Восточно-антарктическая находятся за пределами каждая своего Полярного круга и немного сдвинуты от Полярного круга в сторону экватора, а Сибирская и Западно-антарктическая – слегка «перевалили» за них поближе к географическим полюсам (по широте координаты Полярных кругов составляют 66 о 33" 44"").
3 – северные аномалии имеют направление магнитного потока внутрь, а южные – наружу, т.е. знаки у них обратные.
Сама собой напрашивается определенная аналогия. Известно, если на планете в одном месте в рельефе имеется впадина, то на противоположной стороне (линию нужно провести через центр планеты) обязательно будет выпуклость (гора или горы – в зависимости от размеров и того и другого). Это характерно не только для Земли. Марс нам демонстрирует то же самое.
Вот и с магнитными аномалиями картина может оказаться похожей. Не могут ли они быть связаны между собой попарно так, как показано на рис. 5.10 зелеными линиями? - Во всяком случае, такая «конструкция» очень напоминает растяжки, удерживающие полюсы (географические!) - на постоянном месте.
Что будет дальше, пройдет ли в ближайшее время Земля через инверсию магнитных полюсов или второй диполь станет главным, а нынешний уступит ему свое место? Если что-то произойдет с магнитными полюсами, то повлечет ли это за собой подвижку литосферы? Насущные вопросы, но надежных ответов пока нет ни у кого.
