Cilvēki ir pieraduši, ka tik liela mēroga izmaiņas kā kontinentu pārveidošana vai klimats ir lēns. Vienai paaudzei ir grūti viņus novērtēt, bet pārī un vienkārši pamanīt. Tomēr šeit ir atklājums: grandiozs notikums - magnētisko stabu maiņa - pēc cilvēka standartiem var būt pat gandrīz acumirklīgs. Mājas planēta ir spējīga izvilkt šādu triku mūsu acu priekšā.
Apgriešanās cikls
Nesen Skots Bohs no Rietumu koledžas Losandželosā un Džonatans Glens no ASV Ģeoloģijas dienesta pētīja senos magmatiskos iežus Kaujas kalnā, Nevadā. Tātad amerikāņu ģeologi ir parādījuši, ka planētas magnētiskā lauka maiņa var notikt tūkstošiem reižu ātrāk, nekā zinātnieki bija pieņēmuši līdz šim.
Pateicoties paleomagnētisma fenomenam, sava veida ģeomagnētiskā lauka reģistrēšanai dzesēšanas un kristalizācijas lavā, pētnieki ir noskaidrojuši, ka klints veidošanās laikā Kaujas kalnā (un tas notika pirms 15 miljoniem gadu) Zemes magnētiskā pola nobīde tikai viena gada laikā bija 53 grādi.
Saskaņā ar pašreizējām idejām tā kodola šķidrā daļa ir atbildīga par Zemes magnētiskā lauka veidošanos. Bet kodola procesi joprojām ir slikti izprasti. Šajā jomā pētnieki turpina atklāt tādas grandiozas parādības kā "gremošana" arī tagad.
Attēlā parādīta Zemes iekšējā (sarkanā) un ārējā (dzeltenā) serde, magnētiskā lauka līnijas (zilā krāsā), metāla plūsmas (brūnās līnijās), ko izraisa kodola rotācija (melnā bulta), un konvekcijas plūsmas (gaiši brūnas bultiņas) (ilustrācija ar vietne qwickstep.com).
Reklāmas video:
Tajā veiksmīgajā (mūsdienu zinātniekiem) izvirdumā pirmā lavas daļa jau bija sastingusi ("atceroties" ģeomagnētiskā lauka virzienu), bet gadu vēlāk to atkal sildīja izkausēto iežu otrā izmešana, "pārrakstot" tās augšējā slānī jaunu virzienu, kas atšķiras par 53 grādiem no vecs.
Bet, pēc pašreizējiem datiem, magnētisko stabu maiņa prasa 4-5 tūkstošus gadu vai pat vairāk. Tas nozīmē, ka polu nobīde šādu notikumu laikā vidēji ir 0,045 grādi gadā. Bet Bons un Glens uzskata, ka polaritātes maiņa var notikt daudz ātrāk, tikai četru gadu laikā.
Ja mēs uzliekam šai hipotēzei pirmās pazīmes, ka nākamā maiņa jau ir sākusies, mēs varam secināt: mums ir iespēja noķert vienu no vērienīgākajām epizodēm planētas ģeoloģiskajā vēsturē.
Zinātnieki jau ilgu laiku apgalvo, ka Zemes magnētiskais lauks var sagriezties ļoti pārskatāmā nākotnē. Un šis notikums nav planētas katastrofa, bet gan parasts process, ja paskatās uz to no ģeoloģisko laikmetu viedokļa.
Jautājums ir tikai par to, vai kataklizma drīz notiks pēc parastajiem cilvēku standartiem, vai arī pirms grandiozās uzstāšanās ir jāgaida vairāk nekā tūkstoš gadu. Diskusiju temats ir arī tas, cik ilgi notiks pati inversija.
Ģeomagnētiskā lauka polaritāte no mūsdienām līdz juras perioda vidum (augšpusē) un pēdējos piecos miljonos gados (apakšā). Melni laukumi - polaritāte, kas atbilst šodienas, baltie - pretēji (ilustrācijas no vietnes wikipedia.org).
Mūsu planētas magnētisko polu polaritātes maiņas biežums pagātnē ir ļoti atšķirīgs. Jūs varat tikai aptuveni secināt vidējo: stabi apgriezās ik pēc 200-300 tūkstošiem gadu.
Tajā pašā laikā pirms apmēram 42 miljoniem gadu trīs miljonu gadu laikā notika 17 reversi, un bija ļoti ilgs periods bez atcelšanas, tas ilga no 120 līdz 83 miljoniem gadu. Un pirms viņa bija citi ilgi laikmeti bez apvērsumiem.
Tāpēc zinātnieki uzskata, ka inversija ir diezgan nejaušs process un tajā nav iespējams noķert acīmredzamus modeļus. Neskatoties uz to, pēdējo reizi magnētisko stabu "apgāšanās" notika pirms vairāk nekā 780 tūkstošiem gadu. Jau šī iemesla dēļ var piesardzīgi pieņemt, ka planēta gatavojas citai šādai permutācijai. Un tad ir vairākas netiešas gaidāmo pārmaiņu pazīmes.
Vai pēc staba maiņas ir dzīve?
Zemes ziemeļu magnētiskais stabs metās uz Krieviju: mērot tās pārvietošanās ātrumu 2009. gadā, zinātnieki gadā saņēma 64 kilometrus. Tikmēr pagājušā gadsimta 70. gados šis ātrums bija 10-15 km / gadā, un tikai pirms sešiem gadiem - apmēram 60. Paātrinājums ir acīmredzams.
150 gadu laikā ģeomagnētiskā lauka intensitāte ir samazinājusies par aptuveni 10%, un pēdējo 22 gadu laikā tā ir samazinājusies par 1,7% (vidēji, jo izmaiņas dažādos planētas reģionos nebūt nav vienādas). Tajā pašā laikā palielinājās spraugu atvēršanās leņķis - lauka polārie apgabali, kur spēka līnijas atšķiras uz sāniem.
Svītru magnētiskās anomālijas kalpo par vienu no pagātnes magnētiskā lauka maiņas pierādījumiem. Okeāna grēdās izplūstošie ieži sasalst, saglabājot to magnetizāciju ar pašreizējo lauka orientāciju. Sakarā ar litosfēras bloku izplatīšanos, šādas sacietējušās plūsmas veido paralēlas svītras ar mainīgu magnetizāciju (ilustrācija no vietnes wikipedia.org).
Vispār šķiet, ka Zemes magnētiskā sfēra pēdējos gados ir sākusi “noplūst”. Saules-zemes sakaru eksperti spekulē par spēcīgāku nekā parasti magnētisko vētru un auroru iespējamību Saules aktivitātes maksimuma laikā tikko iesāktā ciklā.
Tas neizraisa paniku. Kā viegli saprast, Homo Sapiens atmiņā inversija vēl nav notikusi, taču daudzi šādi notikumi ir notikuši arī iepriekš, un dzīve uz Zemes nav pārtraukta.
Tomēr pētnieki ir noraizējušies par ievērojamo lauka vājināšanos, kas pavada stabu maiņu. Ak, joprojām nav iespējams beidzot pateikt, vai lauks kādu laiku pilnībā izzudīs un cik ilgi planēta paliks bez magnētiskā vairoga.
Svītru magnētisko anomāliju piemērs bojājumu zonā netālu no Vankūveras salas. Krāsa parāda akmeņus ar normālu magnetizāciju (sakrīt ar mūsdienu lauku), atstarpes - ar reverso magnetizāciju. Mērogs ir miljonos gadu (ilustrācija no hawaii.edu).
Tomēr, ja mēs izdarām līdzību ar Saules magnētisko polu maiņu (un tas notiek ik pēc 11 gadiem), tad pilnīgam mūsu lauka zudumam nevajadzētu notikt, un katastrofālas sekas cilvēkiem un dzīvībai kopumā nenotiks.
Šeit, starp citu, mūsu rokās spēlē superātrā maiņa, ko uzņēmās Skots un Džonatans. Galu galā šādā veidā mēs riskējam būt pakļauti paaugstināta līmeņa kosmisko staru iedarbībai mazāk laika.
Pašreizējais staba dreifs 64 kilometru gadā ir aptuveni 0,6 grādi gadā. Jaunajā pētījumā salīdziniet to ar 53 grādiem. Tiesa, nav zināms, vai tas bija īss sprādziens uz klusākas pārvietošanās fona (varbūt senais izvirdums noķēra pašu inversijas procesa virsotni), vai magnētisko "ziemeļu" un "dienvidu" pilnīga apgriešanās tajā laikā tiešām izrādījās tik strauja. Šis jautājums ir jaunu pētījumu tēma.
Stāsts ar apgāšanās magnētisko lauku ir līdzīgs stāstam par citu atklājumu - spēcīga apledojuma atnākšanu pēdējā ledus laikmetā tikai sešu mēnešu laikā. Tas lika zinātniekiem no jauna apskatīt, cik ātri planētas klimats var mainīties no viena stāvokļa uz citu (kadrs no cgnews.com).
Apvērsums atjaunos taisnīgumu
Starp citu, ne visi zina, ka zemes ziemeļu magnētiskais pols fiziskajā nozīmē ir dienvidi un otrādi. Tādā veidā radās neskaidrības. Kad zinātnieki izvēlējās parastā magnēta stabu nosaukumus, viņi varēja viņiem dot jebkādus nosaukumus, pat plusus un mīnusus, vismaz dažus abstraktus burtus. Bet līdz tam laikam cilvēki jau sen izmantoja kompasus, kuru bultas ir dipola magnēti. Un šo to galu, kas norāda uz ziemeļiem, sauca par magnēta ziemeļu polu (sākotnējā nozīmē, kas stiepjas uz ziemeļiem), un galu, kas norāda uz dienvidiem - uz dienvidiem, bet, tā kā pretējos polus piesaista magnēti, izrādījās, ka zemes magnētiskajam laukam ir dienvidu pols (fiziskā nozīmē) atrodas ziemeļos un tiek saukts par "ziemeļu magnētisko polu", bet fiziskais ziemeļdaļa atrodas dienvidos.
Interesanti, ka, ja notiek zemes lauka apgriešanās un magnētisko stabu nosaukumi netiek mainīti, taisnīgums tiks atjaunots attiecībā uz to nosaukumiem.
Attēlā parādīts leņķis starp Zemes rotācijas asi un dipola asi un spēka līniju virzienu (Pītera Reida ilustrācija).
Atgriezīsimies tomēr mazliet atpakaļ. Ģeologi saka, ka stabu aizbēgšana no viņu vietām ir notikusi un iespaidīgāka. 1995. gadā zinātnieki analizēja seno magmatisko iežu atlikušo magnetizāciju Stins Mountain, Oregonā, un atklāja, ka planētas magnētiskā lauka rotācijas ātrums lavas plūsmas dzesēšanas laikā sasniedza neiedomājamus sešus grādus dienā. Tas bija par vairākām pakāpēm lielāks nekā likme, kādu zinātne varēja iedomāties, protams, neskaitot ikdienas polu stāvokļa svārstības, ko izraisīja uzlādētu Saules vēja daļiņu darbība. Tāpēc daudzi eksperti apstrīdēja šī darba autoru secinājumus.
Bet tagad zinātnieki ir atklājuši otru pierādījumu, kas parāda, ka joprojām ir iespējami strauji ģeomagnētiskā lauka pagriezieni. Tagad būtu labi saprast, vai šādi momentāni (pēc ģeoloģiskiem standartiem) lauka lēcieni inversijām ir kopīgi vai izņēmuma gadījumi.