C; Магнітне поле Землі; Він слабшає, але не зникне протягом мільярдів років
Магнітне поле Землі стає все більш слабким і слабким, але воно не зникне повністю протягом найближчих кількох мільярдів років, повідомляють вчені з Університету Рочестера, штат Нью-Йорк, повідомляє Live Science у понеділок, переданий Agerpres.
Магнітне поле поширюється в космос від полюсів планети, огортаючи Землю захисною мантією проти потоку іонізованих частинок від Сонця і забезпечуючи постійну необхідність для навігації, після того як зробило великий внесок в умови, необхідні для розвитку життя на цій планеті.
Що було б, якби це магнітне поле зникло за ніч? Великий обсяг електрично заряджених сонячних частинок миттєво бомбардував би поверхню планети, «обсмажуючи» високовольтні лінії та піддаючи все живе на Землі ультрафіолетовому випромінюванню. Іншими словами, зникнення магнітного поля було б катастрофою з серйозними наслідками, несумісною з тривалим життям, але це не було б апокаліптичним сценарієм з негайними наслідками.
Геофізики встановили, що більше століття магнітне поле Землі слабшало за інтенсивністю. В даний час є кілька регіонів, в яких цей захисний щит особливо крихкий, наприклад, Південноатлантична аномалія (у південній півкулі) - аномалія, яка порушує діяльність супутників з низькою орбітою.
Перше, що нам потрібно зрозуміти щодо цього захисного щита, це те, що він не зникне за одну ніч, принаймні не протягом наступних кількох мільярдів років. Магнітне поле Землі бере свій початок у "динамо" в центрі Землі, в ядрі цієї планети, складеному переважно із заліза та нікелю. Зовнішній шар серцевини складається з розплавлених металів і подається в процесі конвекції тепла, що виділяється, оскільки тверде внутрішнє ядро збільшується за рахунок поступового затвердіння верхніх шарів, за словами Джона Тардуно, геофізика з Рочестерського університету. На думку вчених, тверде внутрішнє ядро Землі зростає в діаметрі приблизно на 1 міліметр на рік.
Це динамо в центрі планети функціонує мільярди років. Джон Тардуно та його команда виявили докази магнітного поля планети в цирконієвих мінералах віком 4,2 мільярда років.
Не дуже зрозуміло, як почалося це динамо. Найпоширеніша гіпотеза - про вплив між Землею та іншою протопланетою, подія, яка призвела до утворення Місяця - супутника, який також відіграє важливу роль у появі та розвитку життя на Землі, забезпечуючи стабільність орбітальної осі планети, послідовність пір року та приливні цикли, серед інших. Цей вплив, ймовірно, приблизно через 100 мільйонів років після утворення Землі, започаткував процес конвекції в центрі планети.
Врешті-решт тверде ядро планети збільшиться настільки, що процес конвекції у її верхніх шарах перестане бути ефективним, а магнітне поле вийде з ладу. Але цей сценарій настільки далекий, що нам не доведеться хвилюватися, вважають вчені. "Минули мільярди років", - запевняє нас Тардуно.
Магнітне поле стає слабшим
Набагато важливішим для життя людей на цій планеті є той факт, що цей магнітний щит слабшає. Вчені безпосередньо вимірювали цей процес майже 160 років. Невідомо точно, чи цей процес розпочався раніше, або як він триватиме. За словами Тардуно, магнітне поле на 80% є диполярним. Це означає, що він діє як магніт у вигляді бруска. Якби ми посипали залізну стружку навколо планети і нам вдалося усунути сонячний вплив в результаті експерименту (постійний потік сонячних частинок, що потрапляють на Землю), отримані в результаті лінії магнітного поля чітко вказували б на північ і південь. Але 20% магнітного поля не є диполярним, з низкою локальних варіацій.
У минулому магнітні полюси Землі змінились. Остання така подія сталася 780 000 років тому, в той час, коли рід Homo був представлений гомінідами виду Homo erectus. Зазвичай подіям розвороту магнітних полюсів передують періоди, коли магнітне поле слабшає, що ставить питання про те, чи не наближаємось ми до іншої такої події. Але існують варіації інтенсивності магнітного поля, яке слабшає, а потім знову стає сильним, не супроводжуючись подіями розвороту полюсів - явище геомагнітної екскурсії.
Тардуно та його команда виявили, що аномалія, присутня в ядрі під ПАР, має важливий внесок у послаблення магнітного поля. Кажуть, що звідси походить Південно-Атлантична аномалія, область, де магнітне поле слабше і яка простягається приблизно на 300 кілометрів на схід від Бразилії над більшою частиною Південної Америки. Над цим регіоном сонячні частинки значно наближаються до поверхні Землі і впливають на супутники на низьких орбітах.
Земля без магнітного поля
Тардуно та його команда підозрюють, що зміни в мантії Землі під Південною Африкою спричинили минулі події розвороту магнітних полюсів. Таким чином, хороша новина полягає в тому, що магнітне поле не зникне, навіть якщо воно слабшає за інтенсивністю і полюси можуть бути змінені. Вчені не мають доказів того, що під час такої події розвороту магнітного полюса магнітне поле ніколи не зникало повністю.
"Навіть якщо магнітні полюси будуть змінені, магнітне поле буде продовжувати бути присутнім, лише воно буде дуже слабким", за словами Джона Тардуно.
Що було б, якби ми пережили таку подію? Перш за все, компаси вже не вказували б на північ, а вказували б на область з найсильнішим магнітним полем. Тоді явища північного полярного сяйва були б помітні майже на будь-якій широті. В даний час полярні сяйва з'являються в полярних і субполярних областях, відповідно до вирівнювання ліній магнітного поля з півночі на південь. Як тільки магнітне поле досить ослабне, ці явища почнуть проявлятися все ближче та ближче до екватора.
Крім того, умови в регіоні Південно-Атлантичної аномалії можуть стати звичними явищами по всьому світу, впливаючи на електронні системи. Коли сонячні частинки взаємодіють з іоносферою, вони вивільняють електрони зі своїх молекулярних орбіт. Потім ці вільні електрони заважають високочастотним радіохвилям, що використовуються у зв'язку.
Взаємодія між сонячним вітром та атмосферою може з часом призвести до руйнування озонового шару, що призведе до посилення впливу ультрафіолетового випромінювання по всій екосистемі.
Існує дуже мало доказів того впливу, який колишні зміни магнітного поля мали на життя. Певне, що за його відсутності на Землі більше не було б атмосфери, яка з часом була б зруйнована силою сонячного вітру - процес, який стався б із планетою Марс, яка втратила свою атмосферу, втративши свою магнітне поле близько 4 мільярдів років тому.