Почему магнитное поле Земли меняет полярность?

Исследователи полагают, что движение жидкого металла в ядре Земли является одной из основных причин смены магнитных полюсов.

Эксперты не могут точно предсказать, когда магнитное поле Земли поменяет полярность. Фото: Космос — Эксперты не могут точно предсказать, когда магнитное поле Земли поменяет полярность. Фото: *Космос*

Земля — каменистая планета с жидкой водой — является идеальным местом для процветания жизни по многим причинам. Земля находится на таком расстоянии от своей звезды, что на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Гравитационное притяжение других планет защищает Землю от риска столкновения с блуждающими астероидами. По данным издания Space, магнитное поле, окружающее Землю, также обеспечивает защитный барьер для жизни от заряженных частиц, проносящихся через космическое пространство.

Магнитное поле Земли создается сложными потоками расплавленного металлического вещества во внешнем ядре планеты. На этот поток материи влияют как вращение Земли, так и наличие твердого железного ядра. В результате возникает биполярное магнитное поле, ось которого совпадает с осью вращения планеты. В химическом составе древних пород скрыты свидетельства того, что магнитное поле Земли представляет собой динамичное, изменяющееся явление. По мере остывания лавы содержащиеся в ней железные минералы выстраиваются в соответствии с магнитным полем Земли, подобно тому, как стрелка компаса указывает на север.

Магнитное поле Земли меняется в течение очень коротких и очень длительных промежутков времени: от нескольких миллисекунд до нескольких миллионов лет. Взаимодействие магнитного поля с заряженными частицами в космосе может изменять его в течение коротких промежутков времени, тогда как более долгосрочные возмущения магнитного поля вызываются процессами в жидком внешнем ядре Земли.

Под влиянием движений жидкости внутри Земли процесс инверсии геомагнитного поля можно разделить на 3 этапа. На стадии затухания магнитного поля его напряженность ослабевает, а его направление становится более хаотичным. Далее, магнитный дрейф — это процесс, при котором магнитные полюса Земли начинают смещаться от своего текущего положения и двигаться в противоположном направлении. Процесс реполяризации — это стадия, на которой начинает формироваться новое магнитное поле, а магнитные полюса в конечном итоге достигают противоположного положения по сравнению с предыдущим.

Предыдущие исследования магнитного поля показали, что могут существовать два состояния поляризации. В нынешнем нормальном состоянии линии магнитного поля направлены наружу от Северного полюса и внутрь к Южному полюсу. Состояние переполюсовки также возможно и столь же стабильно. Палеомагнитные исследования показывают, что инверсии магнитного поля Земли происходят нерегулярно и непредсказуемо, во многом из-за механизмов, которые их генерируют. По словам геофизика Леонардо Саньотти, течение жидкого металла (в основном расплавленного железа) во внешнем ядре Земли весьма хаотично и неустойчиво. Смена магнитных полюсов происходит в периоды низкой напряженности геомагнитного поля и нестабильной структуры магнитного поля.

Период смены магнитных полюсов длится несколько тысяч лет. Когда магнитное поле готово перевернуться, оно находится в ослабленном состоянии, что приводит к повышенному воздействию на атмосферу Земли солнечного ветра и космических лучей в форме заряженных частиц. Недавние исследования показывают, что во время смены магнитных полюсов в Лашампе 41 000 лет назад количество космических лучей, достигших атмосферы Земли по всему миру, было в три раза больше, чем сегодня.

Для человеческой цивилизации тревогу вызывает не смена магнитных полюсов, а период снижения напряженности геомагнитного поля. Современное общество все больше зависит от технологий. Большое количество заряженных частиц, попадающих в магнитосферу на высотах, близких к земле, может повлиять на безопасность, связь, электрическую инфраструктуру, спутники и астронавтов, живущих на низкой околоземной орбите. Примечательно, что из-за случайного характера колебаний магнитного поля исследователи не могут точно предсказать, когда это произойдет.

Ан Кханг (согласно пространству )

Ссылка на источник