Стойкость земной магнитосферы

В последние годы ученые неоднократно высказывали предположение, что в обозримом будущем нас ждет инверсия магнитного поля Земли, то есть северный и южный магнитный полюса должны будут поменяться местами, как это уже неоднократно бывало в прошлом нашей планеты (подробней о геомагнитных инверсиях и исследованиях земного магнитизма можно прочитать в очерке «Планетарный магнитный переворот»). Главным аргументом в пользу такой гипотезы служит неуклонное ослабление земного магнитного поля. Недавнее исследование дает дополнительные доводы скептикам, отрицающим вероятность магнитной инверсии в ближайшее время.

Узнать, каким было магнитное поле Земли в древности, ученым помогают “записи” магнитных линий в различных горных породах. Дело в том, что магнитные горные породы вулканического происхождения приобретают намагниченность после того, как остынут ниже определенной температуры (так называемой «точки Кюри»). С этого момента они сохраняют направление и напряженность магнитных линий таким, каким оно было в тот момент. Если вторичного нагревания породы не происходит, запись древнего магнитного поля сохраняется тысячи и миллионы лет. Последний раз геомагнитный переворот произошел около 780 тысяч лет назад (он известен как переворот Брюнеса – Матуямы). Никакой периодичности в инверсиях земного магнитного поля обнаружено не было. В последние несколько миллионов лет инверсии случались приблизительно раз в 200–250 тысяч лет. Однако для более ранних эпох отмечаются периоды стабильности и в 20, и в 40, и в 70 миллионов лет. Бывали и другие периоды, когда магнитные полюса Земли менялись местами раз в 40 тысяч лет.

Сейчас напряженность магнитного поля Земли падает примерно на пять процентов за столетие. Особую тревогу у сторонников гипотезы о близкой инверсии вызывает так называемая Южно-Атлантическая аномалия – устойчивая область ослабления земной магнитосферы, которая простирается от Южной Америки до Южной Африки. Там величина магнитного поля на уровне моря такая, как в обычном случае на высоте около тысячи километров (менее 32 тысяч нанотесла). Иногда Южно-Атлантическую аномалию называют предвестником глобальной магнитной инверсии.

В новом исследовании профессор Ливерпульского университета Ричард Холмс (Richard Holmes) и его соавторы сосредоточились на детальном изучение так называемых «геомагнитных экскурсов», когда северный и южный магнитные полюса значительно смещаются, как во время инверсии, но потом все-таки возвращаются в прежнее положение.

За последние 50 тысяч лет произошло два экскурса. Первый из них известен как «событие Лашан» (Laschamp event), оно было обнаружено при анализе застывших лавовых потоков Лашан у французского города Клермон-Ферран. В дальнейшем это событие было подтверждено при анализе геомагнитных “летописей” в вулканических породах многих регионов мира. Произошел экскурс около 41400 лет назад. Тогда инверсия магнитного поля Земли почти произошла: на краткое время полюса поменялись местами. Но это длилось всего около 440 лет, причем примерно 250 пришлось на период перехода. Интенсивность магнитного поля при этом снизилась на 75%. Благодаря этому Земля подверглась большему воздействию космических лучей, что вызвало увеличение концентрации изотопов бериллия-10 и углерода-14 в отложениях того времени. Второй экскурс, случившийся 34 тысячи лет назад, известен как «событие озера Моно». Тогда магнитное поле было близко к инверсии, но восстановило свою первоначальную структуру.

Ричард Холмс и его коллеги также обнаружили два геомагнитных события, при которых напряженность магнитного поля значительно падала, но это не привело ни к полноценной инверсии, ни даже к геомагнитному экскурсу. Это случалось 49 и 46 тысяч лет назад, причем структура интенсивности магнитного поля напоминала Южно-Атлантическую аномалию, но степень снижения напряженности поля была значительно выше. Однако ни в одном из этих случаев инверсии магнитосферы Земли не произошло. По мнению авторов работы, это наблюдение показывает, что и Южно-Атлантическая аномалия не может считаться признаком скорой геомагнитной инверсии. Ричард Холмс полагает более вероятным, что и в нынешнем случае магнитное поле Земли со временем восстановит свою интенсивность.

Максим Руссо

Источники: