Полярность земли в понимании ученых изменялся огромное количество раз на протяжении тысячелетий. Если говорить другими словами, то если бы вы жили 800 тысяч лет назад и стояли лицом к тому месту, которое мы считаем «Севером» и, держа в руке магнитный компас, то стрелка компаса показывала на «Юг».

Дело в том, что все компасы калибруются согласно географических полюсов планеты Земля. Стрелки компаса, которые показывают «Север» и «Юг» показывали бы ошибку равную в 180 градусов, если бы полярность современных магнитных полюсов была обратной.

Большинство сторонников поддерживающих теорию о «конце света» зацепились за такое подходящее для их теории геологическое явление и высказались по поводу того что оно может привести к полному уничтожению жизни на Земле. Но может ли данное явление в действительности привести к серьезным трагическим последствиям? Ответ на такой вопрос однозначно будет отрицательным исходя из довольно известных геологических и палеонтологических летописей, которые свидетельствуют о сотнях изменений геомагнитного поля в прошлом.

Изменение магнитных полюсов на Земле является не исключением, а правилом. Жизнь на Земле за последние двадцать миллионов лет вошла в свое установившееся размеренное состояние со своей периодичной сменой магнитных полюсов, которые происходят каждые 200-300 тысяч лет, но со времени последнего изменения прошло намного больше времени раза в два. Изменение магнитных полюсов Земли происходит постепенно на протяжении сотен лет и даже тысяч лет, и никоим образом не является полным «переворотом» в буквальном смысле слова. При изменении магнитные поля Земли начинают трансформироваться, потом сжиматься и вытягиваться при этом, воздействуя друг на друга, и так на протяжении всего процесса на различных широтах могут возникать кратные полюса. По подсчетам ученых изменение магнитных полюсов происходило сотни раз за последние три миллиарда лет.

На этой схематичной карте можно примерно оценить, как сместились полюса Земли за последние 100 лет (для северного полюса график показывает перемены с 1900 года до 2010 года, а для южного полюса график показывает изменения с 1600 года до 2000 года. Движение вверх)

Взятые пробы донных отложений со дна самых глубоких мест океанов, могут достаточно подробно рассказать ученым об изменении магнитных полюсов, и при этом наглядно демонстрируют прямую зависимость между активностью магнитных полей и палеонтологической летописью.

Магнитное поле намагничивает вулканическую породу, которая откладывается в первозданном виде на дно океана с обеих сторон Среднеатлантического Разлома, по краям которых расходятся литосферные плиты и разделяют между собой Европу и Северную Америку. После застывания в лаве фиксируется направление магнитных полей, которое происходило в прошлом, такое действие больше похоже на запись звука, на магнитную пленку в магнитофоне. Последняя смена магнитных полюсов на Земле произошла около 780 тысяч лет назад, в ученом мире такое перемагничивание назвали инверсией Брюнес-Матуяма.

В палеонтологической летописи нет ничего о каких-либо резких изменениях происшедших в жизни флоры и фауны. Также не показало никаких активных изменений у ледников и исследование залежей из глубин океанов, которое основывается на изучении изотопов кислорода в залежах данного периода. Все эти факты являются еще одним неопровержимым доказательством того что изменение магнитных полей никоим образом не влияет на ось вращения Земли. Дело в том, что уровень наклона оси вращения планеты очень сильно сказывается на климате и ее периоде оледенения, и малейшее изменение было бы отражено в «ледниковой» летописи. Благодаря воздействию холода на предметы и природные объекты, ученые могут раскрывать все новые тайны в ледниках. Но силу холода использует не только природа, благодаря холодильным установкам, которые можно заказать на сайте http://ekb.cebep.ru/ , вы можете содержать необходимую вам продукцию в нужной температуре.

У магнитного поля Земли полярность величина, которая не является постоянной. В отличие от обычного стержневого магнита или декоративного находящегося на наших холодильниках вещество, которое управляет магнитным полем Земли, двигается. По утверждениям геофизиков главной причиной того что у Земли имеется собственное магнитное поле заключается в ее собственном твердом железном ядре, которое окружено жидкой массой расплавленного металла в горячем состоянии. Данный процесс можно смоделировать при помощи суперкомпьютеров. Не будет преувеличением, если скажем, что наша планета является динамической.

Электрические токи создаются потоком расплавленного железа в земном ядре, и при этом вырабатывается магнитное поле. Ученые не могут провести прямые измерения, потому что у ядра Земли внешние его края находятся довольно глубоко, они могут только наблюдать, как изменяется магнитное поле, чтобы представить какое происходит движение в ядре. С начала 19 столетия после того как исследователи смогли зафиксировать точное положение северного магнитного полюса, оно медленно сдвигается к северу более чем на тысячу сто километров. В настоящее время по оценкам ученых северный магнитный полюс перемещается намного быстрее на север со скоростью в 40 миль в час, по сравнению со скоростью в 10 миль в час на начало 20 века.

Существующая еще одна версия, относящаяся к «концу света» из-за геомагнитного «опрокидывания» что может привести к повышенной солнечной активности. Такое предположение ошибочно доказывает, что такой процесс перемагничивания полюсов приведет к мгновенному состоянию, когда у Земли не будет магнитного поля, которое должно защищать Землю от коронального вещества из Солнца и его вспышек. Да, магнитное поле Земли со временем может и ослабевать и усиливаться, но не существует ни малейшего намека на то, что оно когда-либо могло исчезать полностью. В результате ослабления магнитного поля Земли произойдет незначительное увеличение солнечной радиации на Земле, а заодно появится и возможность полюбоваться красивейшим зрелищем северного сияния на более низких широтах, как видно нет ничего смертельного. Кроме всего этого плотные слои атмосферы даже при очень маленьком магнитном поле способны обеспечить отличную защиту от попадающих в земную атмосферу солнечных частиц.

Среди глобальных угроз человечеству замаячила еще одна. В последнее время все чаще ученые говорят о смене "прописки" магнитных полюсов. И если южный уже много лет стабильно движется со скоростью около 10 километров в год, то северный, который ранее перемещался с такой скоростью, сейчас резко прибавил и достиг 65 километров в год. Но самое тревожное, что эта скорость только нарастает. Полюс уже вышел за пределы 200-мильной зоны Канады и уверенно движется к российскому арктическому побережью. Если ничего не изменится, северный магнитный полюс через 50 лет достигнет архипелага Северная Земля.

Последний раз магнитные полюса Земли "перепрыгивали" около 780 тысяч лет назад. Фото: razvan25/ iStock

А в перспективе может произойти инверсия южного и северного магнитных полюсов. Существует мнение, что в момент смены полярности резко падает напряженность магнитного поля Земли. А вот это уже тревожно. Дело в том, что может вообще исчезнуть магнитная защита планеты от потока ионизированных частиц, идущих от Солнца. И хотя прежняя напряженность поля восстанавливается, по геологическим меркам, очень быстро - за первые десятки тысяч лет, этого вполне достаточно, чтобы на Земле погибло все живое. Некоторые ученые считают, что именно инверсии магнитного поля были много лет назад одной из причин массовых вымираний.

Сегодня наука знает, что в истории Земли инверсии происходили сотни раз, - сказал корреспонденту "РГ" кандидат физико-математических наук Владимир Павлов из Института физики Земли РАН. - Причем в этом явлении нет никакой явной периодичности. Были периоды стабильности и в 20 миллионов лет, и в 40, и даже в 70 миллионов, а были, когда полюса менялись местами через 30-40 тысяч лет. Правда, за последние несколько миллионов лет частота инверсий составляла 4-5 раз за один миллион лет, то есть в среднем каждые 200-250 тысяч лет. В то же время ближайшая к нам смена произошла около 780 тысяч лет назад.

Такая задержка - повод для тревоги. Может, смена полюсов должна вот-вот произойти. По словам Павлова, сегодня никто не может дать однозначного прогноза, так как поведение полюсов трудно предсказуемо. Нельзя сказать, что инверсия явно назрела и вот-вот должна "выстрелить".

Инверсии магнитного поля Земли много лет назад могли быть причиной массовых вымираний

В то же время есть тревожные тенденции. Известно, что в периоды инверсий напряженность магнитного поля Земли падала в 8-10 раз ниже нормы. И сейчас она стабильно падает, за последние 150 лет примерно на 10 процентов. Это дает повод задуматься, а может, инверсия действительно надвигается. Но есть и противники того, что мы на пороге ближайшей инверсии. Они согласны, что сейчас напряженность стремительно падает, но ранее был подъем, то есть процесс циклический. Поэтому волноваться, видимо, не стоит. Словом, сегодня наука не имеет достаточно данных, чтобы предсказать, когда произойдет очередная инверсия. Но каковы причины этого необычного явления?

Смещение полюсов связано с процессами, которые протекают в недрах планеты, - говорит Павлов. - Как известно, у Земли есть твердое внутреннее ядро и внешнее, состоящее из жидких металлов. Их движение создает электрический ток, а он в свою очередь порождает магнитное поле планеты. Как в этой системе происходит инверсия полюсов, пока у науки нет полной ясности. Поэтому сложно делать какие-либо прогнозы о сроках инверсий. Одно можно сказать точно: в ближайшее время ничего страшного не случится. Ведь переполюсовка - процесс очень долгоиграющий, длится несколько тысяч лет. Так что и мы с вами, и наши дети, и внуки его вряд ли ощутят.

Но чего ждать потомкам? Не обрушатся ли на них вместе с инверсией полюсов вселенские катастрофы? Ученые отмечают, что хотя Земля пережила множество инверсий, никакими заметными катастрофическими последствиями на планете они не отметились. И в биосфере каких-либо массовых вымираний, которые бы оставили свой след в истории, не выявлено.

Конечно, сегодня ситуация несколько иная. Ведь человек создал мощную техносферу, крайне чувствительную к различным природным катаклизмам. Поэтому при инверсии полюсов совсем не исключен коллапс электросистем со всеми вытекающими отсюда неприятностями для многих технических систем. Кроме того, ослабление магнитного поля, которое защищает планету от солнечной радиации, все же может существенно сказаться на человечестве. Но к тому времени наверняка наука создаст эффективные методы защиты.

Справка "РГ"

1 июня 1831 года английский ученый Джеймс Росс в Канадском архипелаге открыл магнитный полюс Северного полушария. Здесь магнитная стрелка занимает вертикальное положение, то есть магнитное наклонение равно 90 градусам. В 2005 году сотрудник канадского министерства природных ресурсов Ларри Ньюит заявил, что северный магнитный полюс Земли, примерно с начала XVII века располагавшийся подо льдами в границах нынешней канадской Арктики, вышел за пределы 200-мильной зоны Канады. По некоторым прогнозам, если сохранится нынешнее направление и скорость, полюс может достичь побережья России к середине этого века.

Необходимый признак толкового конца света - это его необъяснимость. Очень важно, чтобы какое-нибудь галактическое выравнивание , невероятная солнечная буря или даже потоп не следовали напрямую из скучных уравнений и теорий, а проистекали из каких-то зыбких иррациональных причин. С магнитной инверсией, во время которой северный магнитный полюс нашей планеты станет южным, а южный - наоборот, северным, все именно так.

Магнитное поле Земли появилось не сразу с рождением планеты, а несколько позже - примерно 4,2 миллиарда лет назад , и до сих пор никто не может стопроцентно объяснить ни почему это произошло именно тогда, ни почему это произошло вообще.

Более того, сами теории геомагнетизма последнее время постоянно подвергаются «переполюсовке».

Так, до недавнего времени за магнитное поле Земли стабильно отвечала теория геодинамо , сформулированная еще в 1934 году: считалось, что магнитное поле формируют конвективные потоки расплавленного металла, которые поднимаются от твердого ядра планеты. Но в 2012 году команда британского профессора Дарио Альфе подсчитала, что твердое ядро сформировалось не более миллиарда лет назад и, соответственно, никак не могло быть замешано в геомагнетизме.

Дальше пошла путаница: в 2015 году американские ученые показали, что расчеты британских ученых неверны, и вернули классическую теорию. Потом, в том же 2015-м, ошибку нашли уже у американцев, а на следующий год Nature даже отозвала американскую статью из печати. Одним словом, можно смело утверждать, что природа магнитного поля Земли (и тем более его инверсий) ученым пока непонятна.

Перемещение северного магнитного полюса Земли с начала XVII века.
Красные точки - наблюдавшиеся положения, синие - расчетные положения
Изображение: Cavit / Wikimedia Commons

Примеры магнитных инверсий из прошлого

Серьезным преимуществом для любого типа апокалипсиса становится тот факт, что он когда-либо уже случался в истории Земли (или, на крайний случай, любого другого космического тела). Это автоматически повышает реальность опасности практически до стопроцентной: как говорится, можем повторить.

Человечество более-менее точно фиксирует положения магнитных полюсов с 1885 года, и все это время они постоянно ползут - то быстрее, то медленнее. В 70-х годах XX века северный магнитный полюс дрейфовал со скоростью 10 км/год, а к началу XXI века разогнался до крейсерских 50−60 километров в год . В результате несколько лет назад северный магнитный полюс покинул арктическую Канаду, в которой обретался с XVII века, а южный магнитный полюс нырнул с Антарктиды прямо в Южный океан.

Однако архивные записи не единственный способ заглянуть в геомагнитную историю. Разрозненные обрывки магнитных летописей хранятся в горных породах, которые при своем застывании намагничиваются в направлении магнитного поля планеты. И поэтому, собирая и аккуратно сопоставляя образцы, ученые узнали, что магнитные полюсы не только плавно перемещаются по Земле, но иногда и сравнительно резко меняются друг с другом местами.

Когда-то такие магнитные инверсии происходили достаточно часто: в прошлом году в образцах южноуральских песчаников эпохи позднего эдиакария ученые нашли следы более 20 магнитных переворотов всего за один миллион лет. Но последнее время Земля подуспокоилась, и теперь магнитные инверсии случаются примерно раз в 2−4 миллиона лет. Последняя из них была еще до появления Homo Sapiens - 700 тысяч лет назад.

Предвестники катастрофы

Апокалипсис совершенно никуда не годится, если у него нет предзнаменований: зловещих комет, дождей из лягушек и прочих иерихонских труб. И хоть простые расчеты показывают, что следующей инверсии по умолчанию лучше ждать не раньше, чем через миллион лет, всегда можно сказать, что мы живем в исключительное время, и найти тревожные признаки скорого конца.

Измерения показывают, что магнитное поле Земли постепенно ослабевает и сейчас его напряженность уменьшается все быстрее.

За последние сто лет геомагнитное поле ослабло на 5% . Абсолютно надежным признаком скорой инверсии такие темпы назвать сложно, но в эсхатологическом смысле это даже лучше: предзнаменования должны быть неявными. Имеющий уши да услышит.

Увы, в этом случае найти надежные контраргументы скорому концу света совсем несложно. Надо только отправиться в Южную Африку и собрать образцы обожженной глины из хижин бушменов, в которых хранятся не только направления магнитных полюсов , но и еще и сила геомагнетизма. Данные этих «архивов», порожденных необычной традицией бушменов периодически сжигать все свои дома, корзины с зерном и прочее бренное имущество, говорят о том, что в период с XIII по XVI век напряженность магнитного поля Земли уменьшалась даже быстрей, чем сейчас.

Так что если мы и принимаем ослабление геомагнитного поля предвестником скорой катастрофы, то тогда непременно нужно признать, что машина апокалипсиса запустилась уже давно. Как минимум в Средневековье, а то и до нашей эры. Данные по намагниченности ливанской керамики показали, что магнитное поле Земли почти неуклонно ослаблялось и в период с VIII по II век до н. э.

Магнитная инверсия не будет моментальна

Настоящий апокалипсис должен быть растянутым. Так, чтобы люди осознали происходящее, мир окунулся в ужас сартровской экзистенции и, главное, так, чтобы в фильмах-катастрофах можно было пустить предельно информативные и тревожные отбивки: «21. 06. 2017, 08−23. Москва, Кремль» (приурочим все это дело к летнему солнцестоянию, почему нет).

С этой точки зрения магнитная инверсия - идеальный кандидат. Длится она, по разным оценкам , от 1000 до 10 000 тысяч лет. В это время у Земли пропадают два старых магнитных полюса и появляется много-много новых, а средняя напряженность геомагнитного поля падает практически до нуля.

Кроме того, в истории бывали случаи не только медленной переполюсовки, но и медленных разворотов полюсов, во время которых они не пропадали полностью, а только ускоряли свое движение и смещались в низкие широты, иногда даже пересекая экватор. Последний такой разворот называется «событием Лашамп »: он случился всего 41 тысячу лет назад и длился чуть менее тысячи лет.

Магнитная инверсия подействует на все живое

Не все люди это уверенно осознают, но у каждого живого организма на Земле есть гены, а значит, все они могут пострадать от магнитной инверсии. Дело в том, что геомагнитное поле защищает нашу планету от радиоактивного космического излучения, и поэтому во время магнитной переполюсовки может появиться гораздо больше опасных, не совместимых с жизнью мутаций: есть работы , которые связывают резкие изменения земной флоры и фауны вроде Кембрийского взрыва именно с переполюсовкой Земли.

Правда, одной магнитной инверсии для сильного мутагенеза недостаточно, и вызвать катастрофу может только серия близких инверсий.

Но при известной доле фантазии эту осторожную оговорку можно обойти. Например, совместить мотив магнитного апокалипсиса со страхом перед ГМО и придумать, что все бомбы замедленного действия, заложенные коварной соей, проснутся в наших генах именно под действием космической радиации.

Или можно придумать другой, более изящный сюжет биосферной магнитной катастрофы, завязанный на мировой гармонии и балансе. Ведь, как известно, все в природе взаимосвязано, и каждая самая маленькая букашка участвует в больших экологических циклах. А потому неизбежное с инверсией исчезновение или преображение перелетных птиц и других организмов, обладающих чувством магниторецепции, наверняка печально отразится на всем мире.

Магнитная инверсия повлияет на технику

Птички - это прекрасно, но некоторые люди справедливо заметят, что человечество наверняка сможет кое-как протянуть и без них. Другое дело - техника. Мы боимся геомагнитных бурь, мы боялись цифрового конца света 2000-го и дополнительной секунды 2012 года , когда все наши компьютеры должны были сойти с ума от непонятной смены даты. Мы любим подчеркивать свою полную зависимость от техники, быть может даже подсознательно заявляя таким образом о своей власти над природой. Поэтому магнитная инверсия - это опять идеальный сценарий апокалипсиса. Высокоэнергичные лучи заряженных частиц могут не только изрядно потрепать наши гены, но и попортить системы спутникового геопозиционирования, вызвать отключения электричества, сбить все электронные приборы и, главное (!), обрубить интернет (не забываем, правда, что примеры со всеми геомагнитными бурями опровергают эти опасения). Впрочем, есть и хорошие новости: вместе с повышением радиационного фона на Земле станет гораздо больше северных сияний. Будет странно, опасно и красиво.

Магнитная инверсия может случиться в любой момент

Есть два принципиальных отличия конца света от дедлайна. Во-первых, конец света нельзя перенести, а во-вторых, его нельзя и назначить (и отличие «два с половиной»: вряд ли после него помогут извиняющиеся письма о срыве сроков).

Конечно, сейчас появляются работы, в которых с помощью преобразований Фурье выводят периодичность магнитных инверсий (по этим данным, до апокалипсиса не менее 25 миллионов лет), но все-таки большинство ученых считает переполюсовку Земли абсолютно случайным процессом, который может запуститься в любой момент. И это правильно: любой уважающий себя конец света должен быть непредсказуем и внезапен.

В ожидании неминуемого конца мы можем дать только один совет: перечитывайте этот текст не реже раза в месяц. Это ничего не поменяет, зато нам будет приятно.

Немало тревог у ученых вызывает смещение магнитного полюса нашей планеты. Магнитный полюс перемещается от Северной Америки по направлению к Сибири с такой скоростью, что Аляска в ближайшие 50 лет может лишиться Северного сияния. В то же время появится возможность увидеть Северное сияние в некоторых районах и Европы.

Магнитные полюса Земли - это часть ее магнитного поля, которое создается планетарным ядром, состоящим из расплавленного железа. Ученые давно знают о том, что эти полюса перемещаются и, в редких случаях, меняются местами. Но точные причины явления до сих пор остаются загадкой.

Перемещение магнитного полюса может быть следствием процесса колебаний, и в конечном итоге полюс будет смещаться обратно, по направлению к Канаде. Такова одна из точек зрения. Ранее проведенные исследования показали: за последние 150 лет сила магнитного поля Земли уменьшилась на 10 процентов. За этот период северный магнитный полюс переместился на 685 миль в Арктике. За последнее столетие скорость перемещения магнитных полюсов увеличилась по сравнению с предыдущими четырьмя столетиями.

Северный магнитный полюс впервые был открыт в 1831 году. В 1904 году, когда ученые вторично провели измерения, обнаружилось, что полюс переместился на 31 милю. Стрелка компаса указывает на магнитный полюс, а не на географический. Исследование показало, что за последнюю тысячу лет магнитный полюс перемещался на значительные расстояния по направлению от Канады к Сибири, но иногда и в других направлениях.

Северному магнитному полюсу Земли не сидится на месте. Впрочем, как и южному. Северный долго «блуждал» по арктической Канаде, но с 70-х годов прошлого века его движение обрело четкое направление. С растущей скоростью, достигающей сейчас 46 км в год, полюс практически по прямой устремился в Российскую Арктику. По прогнозу Канадской геомагнитной службы, к 2050 году он будет находиться в районе архипелага Северная Земля.


Исходя из этих данных, сотрудники Института динамики геосфер смоделировали глобальную перестройку структуры и динамики верхней атмосферы Земли. Физикам удалось установить очень важный факт - движение Северного магнитного полюса влияет на состояние атмосферы Земли. Смещение полюса может вызвать серьезные последствия. Это подтверждает и сопоставление расчетных данных с данными наблюдений за последние 100 лет.

Вслед за нейтральной атмосферой Земли на высоте от 100 до 1000 километров простирается ионосфера, наполненная заряженными частицами. Заряженные частицы движутся горизонтально по всей сфере, пронизывая ее токами. Но интенсивность токов не одинакова. Из слоев, лежащих выше ионосферы - а именно из плазмосферы и магнитосферы - происходит постоянное высыпание (как говорят физики) заряженных частиц. Происходит это неравномерно, а на участке верхней границы ионосферы, по форме напоминающем овал. Этих овалов два, они накрывают Северный и Южный магнитные полюса Земли. И именно здесь, где концентрация заряженных частиц особенно велика, протекают самые сильные токи в ионосфере, измеряемые сотнями килоампер.

Вместе с перемещением магнитного полюса перемещается и этот овал. Расчеты физиков показали, что при сместившемся северном магнитном полюсе самые мощные токи будут течь над Восточной Сибирью. А во время магнитных бурь они будут смещаться почти до 40-го градуса северной широты. По вечерам концентрация электронов над югом Восточной Сибири будет на порядок выше нынешней.


Из школьного курса физики мы знаем, что электрический ток нагревает проводник, по которому течет. В данном случае движение зарядов будет нагревать ионосферу. Частицы будут проникать в нейтральную атмосферу, это повлияет на систему ветров на высоте 200-400 км, а значит - и на климат в целом. Смещение магнитного полюса повлияет и на работу техники. Например, в средних широтах в летние месяцы невозможно будет пользоваться коротковолновой радиосвязью. Нарушится и работа спутниковых навигационных систем, поскольку они используют модели ионосферы, которые в новых условиях будут неприменимы. Геофизики также предостерегают, что при приближении северного магнитного полюса вырастут наведенные индуцированные токи в российских линиях электропередач и энергосетях.

Впрочем, всего этого может и не случиться. Северный магнитный полюс может в любой момент изменить направление движения или остановиться, и предвидеть этого нельзя. А для Южного полюса и вовсе нет прогноза на 2050 год. До 1986 года он двигался весьма бодро, но потом его скорость упала.

Над человечеством нависла очередная угроза – смена магнитных полюсов Земли. Хотя проблема эта не новая, смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 года. Земля меняет полюса с перерывом примерно в миллион лет. За 160 миллионов лет смещение происходило около 100 раз. Считается, что последний подобный катаклизм произошел 780 тысяч лет назад.

Поведение магнитного поля Земли объясняют течением жидких металлов - железа и никеля - на границе земного ядра с мантией. Хотя точные причины смены магнитных полюсов все-таки остаются загадкой, геофизики предупреждают, что это явление может нести смерть всему живому на нашей планете. Если, как утверждается в некоторых гипотезах, во время переполюсовки магнитосфера Земли на некоторое время исчезнет - на Землю обрушится поток космических лучей, что может представить реальную опасность для обитателей планеты. Кстати, со смещением полюсов в прошлом связывают Всемирный потоп, исчезновение Атлантиды, гибель динозавров и мамонтов.

Магнитное поле играет очень большую роль в жизни планеты: оно, с одной стороны, защищает планету от потока заряженных частиц, летящих от Солнца и из глубин космоса, а с другой – служит своеобразным дорожным указателем для ежегодно мигрирующих живых существ. Точный сценарий того, что случится, если это поле исчезнет, не известен. Можно предположить, что смена полюсов может обернуться авариями на высоковольтных линиях, сбоями в работе спутников, проблемами для астронавтов. Смена полярности приведет к значительному расширению озоновых дыр, а северное сияние будет появляться над экватором. Кроме того, может дать сбой «природный компас» мигрирующих рыб и зверей.

Исследования ученых, касающиеся вопроса магнитных инверсий в истории нашей планеты, опираются на изучения зерен ферромагнитных материалов, сохраняющих намагниченность в течение миллионов лет, начиная с того момента, когда горная порода перестала быть огненной лавой. Ведь магнитное поле - единственное известное в физике поле, обладающее памятью: в тот момент, когда порода остыла ниже точки Кюри - температуры обретения магнитного порядка, она намагнитилась под действием поля Земли и навсегда запечатлела его конфигурацию на тот момент.

Ученные пришли к выводу, что горные породы способны сохранять память о магнитных эманациях (истечениях), сопровождающих любое событие в жизни планеты. Подобный элементарный, по существу, подход позволяет сделать очень важный для земной цивилизации вывод о последствиях ожидаемой инверсии геомагнитного поля. Исследования палеомагнитологов позволили проследить историю изменений поля Земли за 3,5 млрд. лет и построить своеобразный календарь инверсий. Из него видно, что они происходят достаточно регулярно, по 3-8 раз за миллион лет, однако последняя случилась на Земле аж 780 тыс. лет назад, и такая глубокая задержка со следующим событием весьма настораживает.

Вы наверное думаете что это всего лишь ни чем не аргументированная гипотеза? Но как не заметить скоротечной инверсии магнитного поля Земли? Подсолнечная сторона магнитосферы, которую сдерживают канаты силовых линий магнитного поля, вмороженного в протонно-электронную околоземную плазму, утратит свою былую упругость, и на Землю рванет поток смертоносной солнечной и галактической радиации. Уж этого-то никак нельзя будет не заметить.

Обратимся к фактам.
А факты говорят о том, что на протяжении истории Земли геомагнитное поле неоднократно меняло свою полярность. Существовали периоды, когда инверсии происходили по нескольку раз за миллион лет, и случались периоды длительного затишья, когда десятки миллионов лет магнитное поле сохраняло свою полярность. По результатам исследований ученных, частота инверсий в юрский период и в среднем кембрии составляла одну инверсию за 200-250 тыс. лет. Однако последняя инверсия имела место на планете 780 тыс. лет назад. Отсюда можно сделать осторожный вывод о том, что в ближайшее время должна произойти очередная инверсия. К такому выводу подталкивают несколько соображений. Данные палеомагнетизма свидетельствуют, что время, за которое магнитные полюса Земли в процессе инверсии меняются местами, не очень велико. Нижняя оценка - сто лет, верхняя - восемь тысяч лет.

Обязательным признаком начала инверсии служит уменьшение напряженности геомагнитного поля, которая снижается в десятки раз по сравнению с нормой. Более того, его напряженность может упасть до нуля, и это состояние способно продержаться довольно долго, десятки лет, если не больше. Другой признак инверсии - изменение конфигурации геомагнитного поля, которое становится резко отличным от дипольного. Имеются ли сейчас эти признаки? Похоже, что да. О поведении магнитного поля Земли в относительно недавнее время помогают судить данные археомагнитных исследований. Их предмет - остаточная намагниченность черепков древних керамических сосудов: частицы магнетита в обожженной глине фиксируют магнитное поле на момент охлаждения керамики.

Эти данные свидетельствуют: последние 2,5 тыс. лет напряженность геомагнитного поля убывает. В то же время и наблюдения геомагнитного поля на мировой сети обсерваторий указывают на ускорение падения его напряженности в последние десятилетия.

Еще один интересный факт - изменение скорости перемещения магнитного полюса Земли. Его движение отражает процессы во внешнем ядре планеты и в околоземном космическом пространстве. Однако если магнитные бури в магнитосфере и ионосфере Земли обусловливают лишь относительно небольшие скачки в положении полюса, то глубинные факторы ответственны за медленное, но постоянное его смещение.

Северный магнитный полюс с момента его открытия Д.Россом в 1931 году полвека смещался со скоростью 10 км в год в северо-западном направлении. Однако в 80-х годах скорость смещения увеличилась в несколько раз, достигнув к началу XXI века абсолютного максимума - около 40 км/год: к середине текущего века он может покинуть Канаду и оказаться у берегов Сибири. Резкое увеличение скорости перемещения магнитного полюса отражает перестройку системы токовых течений во внешнем ядре, создающих, как полагают, геомагнитное поле.

Как известно, чтобы доказать научное положение, нужны тысячи фактов, а чтобы опровергнуть, достаточно и одного. Изложенные выше аргументы в пользу инверсии лишь наталкивали на мысль о возможности грядущего светопреставления. Наиболее весомое указание на то, что инверсия уже началась, - результаты недавних наблюдений со спутников "Эрстед" и "Магсат" Европейского космического агентства.

Их интерпретация показала, что магнитные силовые линии на внешнем ядре Земли в районе Южной Атлантики расположены в направлении, обратном тому, какое должно быть при нормальном состоянии поля. Но самое интересное, что аномалии силовых линий очень похожи на данные компьютерного моделирования процесса геомагнитной инверсии, выполненного калифорнийскими учеными Гарри Глатцмайером и Полом Робертсом, которые создали наиболее популярную сегодня модель земного магнетизма.

Итак, вот четыре факта, которые указывают на приближающуюся или уже начавшуюся инверсию геомагнитного поля:
1. Уменьшение на протяжении последних 2,5 тыс. лет напряженности геомагнитного поля;
2. Ускорение падения напряженности поля в последние десятилетия;
3. Резкое ускорение смещения магнитного полюса;
4. Особенности распределения магнитных силовых линий, которое становится похожим на картину, соответствующую стадии подготовки инверсии.

О возможных последствиях смены геомагнитных полюсов идет широкая дискуссия. Есть разнообразные точки зрения - от вполне оптимистичных до крайне тревожных. Оптимисты ссылаются на тот факт, что в геологической истории Земли произошли сотни инверсий, однако не удалось установить связь массовых вымираний и природных катастроф с этими событиями. Кроме того, биосфера обладает значительными способностями к адаптации, а процесс инверсии может длиться довольно долго, так что времени, чтобы подготовиться к переменам, более чем достаточно.

Противоположная точка зрения не исключает того, что инверсия может произойти при жизни ближайших поколений и окажется катастрофой для человеческой цивилизации. Надо сказать, что эта точка зрения в значительной степени скомпрометирована большим числом ненаучных и просто антинаучных высказываний. В качестве примера можно привести мнение, согласно которому во время инверсии человеческие мозги испытают перезагрузку, подобно тому, как это происходит с компьютерами, при этом произойдет полное стирание содержащейся в них информации. Несмотря на такие высказывания оптимистическая точка зрения весьма поверхностна.

Современный мир - далеко не тот, что был сотни тысяч лет назад: человек породил множество проблем, которые сделали этот мир хрупким, легко ранимым и крайне неустойчивым. Есть основания полагать, что последствия инверсии действительно будут поистине катастрофичны для мировой цивилизации. И полная потеря работоспособности Всемирной паутины из-за разрушения систем радиосвязи (а оно обязательно наступит в момент утраты радиационных поясов) - лишь один из примеров глобальной катастрофы. По сути дела, при грядущей инверсии геомагнитного поля мы должны пережить переход в новое пространство.

Интересный аспект воздействия геомагнитной инверсии на нашу планету, связанный с изменением конфигурации магнитосферы, рассматривает в своих недавних работах профессор В.П.Щербаков из Геофизической обсерватории Борок. В обычном состоянии благодаря тому, что ось геомагнитного диполя ориентирована приблизительно вдоль оси вращения Земли, магнитосфера служит эффективным экраном для высокоэнергетических потоков заряженных частиц движущихся от Солнца.

При инверсии вполне вероятна ситуация, когда во фронтальной подсолнечной части магнитосферы в области низких широт образуется воронка, через которую солнечная плазма сможет достигать поверхности Земли. Из-за вращения Земли в каждом конкретном месте низких и отчасти умеренных широт такая ситуация будет повторяться ежесуточно по несколько часов. То есть значительная часть поверхности планеты каждые 24 часа будет испытывать сильный радиационный удар.

Таким образом, имеются достаточно веские основания, чтобы внимательно отнестись к ожидаемой вскоре (и уже набирающей обороты) инверсии и какие опасности она может нести человечеству и каждому отдельному его представителю, - а в перспективе и выработать систему защиты, уменьшающую их негативные последствия.

У нашей планеты есть магнитное поле, которое можно наблюдать, например, с помощью компаса. Оно в основном образуется в очень горячем расплавленном ядре планеты и, вероятно, имелось большую часть времени существования Земли. Поле представляет собой диполь, т. е. у него есть один северный и один южный магнитный полюс. В них стрелка компаса будет указывать прямо вниз или вверх, соответственно. Это похоже на поле магнита на холодильник. Однако геомагнитное поле Земли претерпевает множество небольших изменений, что делает аналогию несостоятельной. В любом случае, можно сказать, что в настоящее время есть два полюса, наблюдаемые на поверхности планеты: один в северном полушарии и один в южном.

Инверсией называется процесс, при котором южный магнитный полюс превращается в северный, а тот, в свою очередь, становится южным. Интересно отметить, что магнитное поле может иногда подвергаться экскурсии, а не развороту. В этом случае оно претерпевает большое снижение его общей силы, то есть силы, которая перемещает стрелку компаса. Во время экскурсии поле не меняет своего направления, а восстанавливается с той же полярностью, то есть север остается севером и юг югом.

Как часто происходит смена полюсов Земли?

Как свидетельствует геологическая летопись, магнитное поле нашей планеты меняло полярность много раз. В этом можно убедиться по закономерностям, обнаруженным в вулканических породах, особенно извлеченных со дна океана. За последние 10 млн лет в среднем происходило 4 или 5 разворотов в миллион лет. В другие моменты истории нашей планеты, например, во время мелового периода, были более длительные периоды смены полюсов Земли. Их невозможно предсказать, и они не носят регулярный характер. Поэтому можно говорить только о среднем интервале инверсии.

Разворачивается ли магнитное поле Земли в настоящее время? Как это проверить?

Измерения геомагнитных характеристик нашей планеты проводились более или менее постоянно с 1840 года. Некоторые измерения даже датированы XVI веком, например, в Гринвиче (Лондон). Если посмотреть на тенденции изменения поля за этот период, то можно увидеть ее снижение. Проецирование данных вперед во времени дает нулевой через примерно 1500-1600 лет. Это является одной из причин того, почему некоторые считают, что поле может находиться на ранних стадиях инверсии. Из исследований намагниченности минералов в древних глиняных горшках известно, что во времена Древнего Рима оно было в два раза сильнее, чем сейчас.

Тем не менее, текущая сила поля не является особо низкой с точки зрения диапазона ее значений за последние 50 000 лет, а с момента, когда произошла последняя смена полюсов Земли, прошло почти 800 000 лет. Кроме того, принимая во внимание сказанное ранее об экскурсии, и зная о свойствах математических моделей, далеко не ясно, можно ли экстраполировать данные наблюдений на 1500 лет.

Как быстро происходит инверсия полюсов?

Полная запись истории хотя бы одного разворота отсутствует, поэтому все утверждения, которые можно сделать, в основном базируются на математических моделях и частично на ограниченных доказательствах, полученных из горных пород, которые сохранили отпечаток древнего магнитного поля со времени их формирования. Например, расчеты дают основание предположить, что полная смена полюсов Земли может занять от одной до нескольких тысяч лет. Это быстро по геологическим меркам, но медленно в масштабе человеческой жизни.

Что происходит во время разворота? Что мы видим на поверхности Земли?

Как уже было сказано выше, у нас имеются ограниченные данные геологических измерений о закономерностях изменения поля во время инверсии. Основываясь на моделях, рассчитанных на суперкомпьютерах, можно было бы ожидать гораздо более сложной структуры на поверхности планеты, при которой имеется не один южный и один северный магнитный полюс. Землю ожидает их «странствие» от своего нынешнего положения по направлению к экватору и через него. Общая напряженность поля в любой точке планеты может составить не более одной десятой ее значения в настоящее время.

Опасность для навигации

Без магнитного щита современные технологии будут больше подвержены риску воздействия солнечных бурь. Наиболее уязвимыми являются спутники. Они не рассчитаны выдерживать солнечные штормы в отсутствие магнитного поля. Так что, если спутники GPS прекратят работу, то все самолеты будут посажены на землю.

Конечно, в самолетах в качестве резервного средства есть компасы, но они, безусловно, не будут точными во время магнитного сдвига полюсов. Таким образом, даже самой возможности выхода из строя спутников GPS будет достаточно, чтобы посадить самолеты - в противном случае они могут потерять навигацию в ходе полета.

Суда столкнутся с теми же проблемами.

Озоновый слой

Ожидается, что во время инверсии магнитного поля Земли полностью исчезнет (и снова появится после этого). Крупные солнечные бури во время разворота могут вызвать истощение озонового слоя. Количество заболеваний раком кожи возрастет в 3 раза. Воздействие на все живые существа трудно предсказать, но также может иметь катастрофические последствия.

Смена магнитных полюсов Земли: последствия для энергосистем

В одном исследовании массивные были названы вероятной причиной полярной инверсии. В другом - виновником этого события станет глобальное потепление, а оно может быть вызвано повышенной активностью Солнца. Во время разворота зашиты магнитного поля не будет, и если произойдет солнечная буря, ситуация ухудшится еще больше. Жизнь на нашей планете не будет затронута в целом, и общества, которые не зависят от технологии, также будут в полном порядке. Но Земля будущего ужасно пострадает, если разворот произойдет быстро. Электрические сети перестанут функционировать (их может вывести их из строя большая солнечная буря, а инверсия повлияет намного больше). При отсутствии электричества не будет водоснабжения и канализации, заправочные станции перестанут работать, остановятся поставки продовольствия. Работоспособность окажется под вопросом, и они не смогут на что-то влиять. Погибнут миллионы, а миллиарды столкнутся с большими трудностями. Только те, кто заранее запасся пищей и водой, смогут справиться с ситуацией.

Опасность космического излучения

Наше геомагнитное поле отвечает за блокирование примерно 50% Поэтому при его отсутствии уровень удвоится. Несмотря на то, что это приведет к увеличению мутаций, летальных последствий это иметь не будет. С другой стороны, одной из возможных причин сдвига полюсов является увеличение солнечной активности. Это может привести к увеличению числа заряженных частиц, достигающих нашей планеты. В таком случае Земля будущего подвергнется большой опасности.

Сохранится ли жизнь на нашей планете?

Природные катастрофы, катаклизмы маловероятны. Геомагнитное поле находится в области пространства, называемой магнитосферой, формируемой действием солнечного ветра. Магнитосфера отклоняет не все высокоэнергетические частицы, которые излучает Солнце с солнечным ветром и другие источники в Галактике. Иногда наше светило особенно активно, например, когда на нем много пятен, и оно может посылать облака частиц в направлении Земли. Во время таких и корональных выбросов массы, космонавтам на околоземной орбите, возможно, потребуется дополнительная защита, чтобы избежать более высоких доз радиации. Поэтому мы знаем, что магнитное поле нашей планеты обеспечивает лишь частичную, а не полную защиту от космического излучения. Кроме того, высокоэнергетические частицы могут даже ускоряться в магнитосфере.

На поверхности Земли атмосфера действует как дополнительный защитный слой, останавливающий все, кроме наиболее активного солнечного и галактического излучения. При отсутствии магнитного поля атмосфера будет по-прежнему поглощать большую часть излучения. Воздушная оболочка защищает нас так же эффективно, как слой бетона толщиной 4 м.

Без последствий

Человеческие существа и их предки жили на Земле в течение нескольких миллионов лет, за которые произошло немало инверсий, и нет никакой очевидной корреляции между ними и развитием человечества. Точно так же время разворотов не совпадает с периодами вымирания видов, о чем свидетельствует геологическая история.

Некоторые животные, такие как голуби и киты, используют геомагнитное поле для навигации. Предполагая, что разворот занимает несколько тысяч лет, то есть длится многие поколения каждого вида, тогда эти животные могут хорошо адаптироваться к изменяющейся магнитной среде или развить другие методы навигации.

Более техническое описание

Источником магнитного поля является богатое железом жидкое внешнее ядро ​​Земли. Оно совершает сложные движения, являющиеся результатом конвекции тепла глубоко внутри ядра и вращения планеты. Движение жидкости непрерывно и никогда не останавливается, даже во время разворота. Оно может прекратиться только после исчерпания источника энергии. Тепло производится частично из-за преобразования жидкого ядра в твердое, расположенного в центре Земли. Этот процесс совершается непрерывно в течение миллиардов лет. В верхней части ядра, которая расположена в 3000 км ниже уровня поверхности под скалистой мантией, жидкость может перемещаться в горизонтальном направлении со скоростью десятков километров в год. Ее движение поперек существующих силовых линий производит электрические токи, а они, в свою очередь, генерируют магнитное поле. Этот процесс носит название адвекции. Для того, чтобы сбалансировать рост поля, и тем самым стабилизировать т. н. «геодинамо», необходима диффузия, при которой происходит «утечка» поля из ядра и его разрушение. В конечном счете, поток жидкости создает сложную картину магнитного поля на поверхности Земли со сложным изменением во времени.

Компьютерные расчеты

Моделирование геодинамо на суперкомпьютерах продемонстрировало сложный характер поля и его поведения с течением времени. Расчеты также показали инверсию полярности, когда происходит смена полюсов Земли. В таких симуляциях сила основного диполя ослабевает до 10% от нормального значения (но не до нуля), а существующие полюса могут странствовать по всему земному шару совместно с другими временными северными и южными полюсами.

Твердое железное внутреннее ядро ​​нашей планеты в этих моделях играет важную роль в управлении процессом разворота. Из-за своего твердого состояния оно ​​не может генерировать магнитное поле адвекцией, но любое поле, которое образуется в жидкости внешнего ядра может диффундировать, или распространяться во внутреннее. Адвекция во внешнем ядре, кажется, регулярно пытается инвертировать. Но пока поле, запертое во внутреннем ядре, ​​сначала не диффундирует, реальная смена магнитных полюсов Земли не произойдет. По существу, внутреннее ядро ​​сопротивляется диффузии любого «нового» поля и, возможно, только одна из каждых десяти попыток такого разворота является успешной.

Магнитные аномалии

Следует подчеркнуть, что, хотя эти результаты и являются увлекательными сами по себе, неизвестно, можно ли их отнести к реальной Земле. Тем не менее, у нас есть математические модели магнитного поля нашей планеты за последние 400 лет с ранними данными, основанными на наблюдениях моряков торгового и военно-морского флота. Их экстраполяция на внутреннюю структуру земного шара показывает рост с течением времени областей обратного потока на границе ядра и мантии. В этих точках стрелка компаса ориентирована, по сравнению с прилегающими районами, в противоположном направлении - внутрь или из ядра. Эти участки с обратным потоком в южной части Атлантического океана в первую очередь несут ответственность за ослабление главного поля. Они также отвечают за минимальную напряженность, называемую Бразильской магнитной аномалией, центр которой расположен под Южной Америкой. В этой области частицы с высокими энергиями могут приблизиться к Земле более близко, вызывая повышенный радиационный риск для спутников на низкой околоземной орбите.

Предстоит еще многое сделать для большего понимания свойств глубинного строения нашей планеты. Это мир, где значения давления и температуры аналогичны параметрам поверхности Солнца, и наше научное понимание достигает своего предела.