Чому магнітне поле Землі змінює напрямок на протилежний?

Дослідники вважають, що рух рідкого металу в ядрі Землі є однією з основних причин зміни магнітних полюсів.

Експерти не можуть точно передбачити, коли магнітне поле Землі змінить свою позицію. Фото: Космос — Експерти не можуть точно передбачити, коли магнітне поле Землі змінить свою позицію. Фото: *Космос*

Земля, кам'яниста планета з рідкою водою, є ідеальним місцем для процвітання життя з багатьох причин. Земля знаходиться на правильній відстані від своєї зірки, щоб на поверхні планети могла існувати рідка вода. Гравітаційне тяжіння інших планет захищає планету від ризику зіткнення з блукаючими астероїдами. Магнітне поле навколо Землі також забезпечує захисний бар'єр від заряджених частинок, що пролітають крізь космос, повідомляє Space .

Магнітне поле Землі генерується складним потоком розплавленого металу в зовнішньому ядрі планети. На цей потік впливає як обертання Землі, так і наявність твердого залізного ядра. Результатом є біполярне магнітне поле, вісь якого вирівнюється з віссю обертання планети. У хімії стародавніх порід приховані докази того, що магнітне поле Землі є динамічним, мінливим явищем. Коли лава охолоджується, залізні мінерали в ній вирівнюються з магнітним полем Землі, подібно до того, як стрілка компаса вказує на північ.

Магнітне поле Землі змінюється протягом дуже коротких та дуже довгих часових масштабів, від мілісекунд до мільйонів років. Взаємодія магнітного поля із зарядженими частинками в космосі може змінювати його протягом коротких часових масштабів, тоді як довгострокові збурення поля спричинені процесами в рідкому зовнішньому ядрі Землі.

Під впливом руху рідини всередині Землі процес зміни геомагнітного поля можна розділити на три стадії. На стадії спаду магнітного поля сила магнітного поля поступово слабшає, а його напрямок стає більш хаотичним. Далі, магнітний дрейф – це процес, коли магнітні полюси Землі починають відхилятися від свого поточного положення та рухатися у протилежному напрямку. Процес реконструкції магнітного полюса – це стадія, на якій починає встановлюватися нове магнітне поле, магнітні полюси нарешті досягають протилежного положення порівняно з попереднім.

Дослідження минулого стану магнітного поля показують, що існують два можливі стани полярності. У поточному нормальному стані лінії магнітного поля орієнтуються назовні від Північного полюса та всередину до Південного полюса. Стан зміни полярності також можливий і є однаково стабільним. Палеомагнітні дослідження показують, що явище зміни полярності магнітного поля Землі є нерегулярним і непередбачуваним, головним чином через механізм, який його створює. За словами геофізика Леонардо Саньотті, потік рідкого металу (переважно розплавленого заліза) у зовнішньому ядрі Землі є хаотичним і нестабільним. Зміна магнітного поля відбувається в періоди низької напруженості геомагнітного поля та нестабільної структури магнітного поля.

Магнітне перевернення триває кілька тисяч років. Коли магнітне поле ось-ось перевернеться, воно перебуває в ослабленому стані, що піддає атмосферу Землі більшому впливу сонячного вітру та космічних променів у вигляді заряджених частинок. Недавні дослідження показали, що під час події перевернення Лашама 41 000 років тому кількість космічних променів, що досягали атмосфери Землі в усьому світі, була втричі вищою, ніж сьогодні.

Для людської цивілізації проблемою є не зміна магнітних полюсів, а період зменшення напруженості геомагнітного поля. Сучасне суспільство дедалі більше залежить від технологій. Велика кількість заряджених частинок, що потрапляють у магнітосферу на висотах ближче до землі, впливатиме на безпеку, зв'язок, електричну інфраструктуру, супутники та астронавтів, які живуть на низькій навколоземній орбіті. Зокрема, через випадковий характер коливань магнітного поля дослідники не можуть точно передбачити, коли це станеться.

Ан Кханг (Згідно з простором )

Посилання на джерело