Změna pólů Země: periodicita, důsledky. Země budoucnosti

Naše planeta má magnetické pole, které lze pozorovat například pomocí kompasu. To je tvořeno převážně ve velmi horkém roztaveném jádru planety a pravděpodobně tam byla velká část života na Zemi. Pole je dipól, tj. Má jeden severní a jeden jih magnetický pól. V nich bude kompasová jehla ukazovat rovně dolů nebo nahoru. Je to jako magnet na chladničce. Nicméně, geomagnetické pole

Inverze geomagnetického pole je proces, kterým se jižní magnetický pól změní na severní magnetický pól a ten se otočí na jih. Je zajímavé poznamenat, že magnetické pole může být někdy podrobeno exkurzi, nikoli otočení. V tomto případě dochází k velkému poklesu celkové síly, tj. Síly, která pohybuje kompasovou jehlou. Během prohlídky pole nezmění směr, ale obnoví se stejnou polaritou, to znamená, že sever zůstává na severu a jihu na jih.

Jak často se mění zemské póly?

Jak dokládá geologický záznam, magnetické pole naší planety mnohokrát změnilo polaritu. To je patrné z pravidel, které se vyskytují ve vulkanických horninách, zejména těch, které byly získány z oceánské podlahy. Za posledních 10 milionů let bylo v průměru 4 nebo 5 reverzací za milion let. V jiných okamžicích v historii naší planety, například během křídového období, se změnily delší doby zemských pólů. Nemohou být předvídány a nejsou pravidelné. Proto můžeme mluvit pouze o průměrném intervalu inverze.

Je magnetické pole Země v současnosti rozvíjeno? Jak to mohu ověřit?

Měření geomagnetických vlastností naší planety se provádí víceméně neustále od roku 1840. Některá měření jsou dokonce datována do 16. století, například v Greenwichu (Londýn). Když se podíváte na trendy v síle magnetického pole během tohoto období, můžete vidět jeho pokles. Promítání dat vpřed v čase poskytuje nulu dipólový moment asi 1500-1600 let. To je jeden z důvodů, proč někteří věří, že pole může být v počátečních fázích inverze. Ze studií magnetizace minerálů ve starých hliněných hrncích je známo, že v době starověkého Říma to bylo dvakrát tak silné, jako je tomu dnes.

Současná síla pole však není příliš nízká, pokud jde o jeho rozsah hodnot za posledních 50 000 let, a od poslední změny pólů Země uplynulo téměř 800 000 let. Navíc, s přihlédnutím k tomu, co bylo dříve řečeno o exkurzi a znalosti vlastností matematických modelů, není zdaleka jasné, zda je možné extrapolovat pozorovací data na 1500 let.

Jak rychlá je inverze pólů?

Nechybí úplný historický záznam o alespoň jedné změně, a proto všechna tvrzení, která mohou být učiněna, jsou založeny hlavně na matematických modelech a částečně na omezených důkazech získaných z hornin, které si od svého vzniku uchovaly potisk starého magnetického pole. Například výpočty naznačují, že úplná změna pólů Země může trvat od jednoho do několika tisíc let. Je to rychlé geologické standardy, ale pomalu v rozsahu lidského života.

Co se děje během tahu? Co vidíme na povrchu Země?

Jak již bylo zmíněno výše, máme omezené údaje o geologických měřeních zákonů upravujících změnu pole v průběhu inverze. Na základě modelů vypočítaných na superpočítačích by člověk očekával mnohem složitější strukturu na povrchu planety, ve které neexistuje žádný jižní a jeden severní magnetický pól. Země očekává své "putování" ze své současné pozice směrem k rovníku a skrze rovník. Celková intenzita pole v kterémkoli bodě planety může být v současné době ne více než jedna desetina jeho hodnoty.

Nebezpečí pro navigaci

Bez magnetického štítu budou moderní technologie více vystaveny riziku vystavení sluneční bouři. Satelity jsou nejzranitelnější. Nejsou navrženy tak, aby vydržely sluneční bouře za nepřítomnosti magnetického pole. Pokud GPS satelity přestanou pracovat, budou všechny letadla vyloženy.

Samozřejmě, že v letadle jsou kompasy, ale určitě nebudou přesné během posunu magnetických pólů. Dokonce i samotná možnost selhání družic GPS bude stačit k přistání letadla - jinak by mohly ztratit navigaci během letu.

Lodě budou čelit stejným problémům.

Ozonová vrstva

Očekává se, že během inverze magnetického pole Země ozonové vrstvy úplně zmizí (a poté se znovu objeví). Velké sluneční bouře během otáčení mohou způsobit vyčerpání ozonové vrstvy. Počet onemocnění rakoviny kůže se zvýší třikrát. Dopad na všechny živé bytosti je obtížné předvídat, ale může mít i katastrofické následky.

Změna magnetických pólů Země: důsledky pro energetické systémy

V jedné studii byly masivní sluneční bouře nazývány pravděpodobnou příčinou polární inverze. V další - příčinou této události bude globální oteplování a může být způsobeno zvýšenou aktivitou Slunce. Během zrušení ochrany nebude magnetické pole a pokud dojde k sluneční bouři, situace se ještě zhorší. Život na naší planetě nebude obecně ovlivněn a společnosti, které nezávisí na technologii, budou také v dokonalém pořádku. Ale Země budoucnosti bude strašně trpět, pokud se zvrat stane rychle. Elektrické sítě přestanou fungovat (mohou být narušeny velkou sluneční bouří a inverze bude mít mnohem větší vliv). Při absenci elektřiny nebude dodávka vody a kanalizace, čerpací stanice přestanou pracovat, zásoby potravin se zastaví. Pracovní kapacita záchranné služby budou v pochybnost a nebudou moci nic ovlivnit. Miliony zahynou a miliardy budou čelit velkým obtížím. Pouze ti, kteří mají předem dostatek jídla a vody, se budou moci vypořádat se situací.

Nebezpečí kosmického záření

Naše geomagnetické pole je zodpovědné za zablokování přibližně 50% kosmických paprsků. Proto se v jeho nepřítomnosti úroveň kosmického záření zdvojnásobí. Navzdory skutečnosti, že to povede ke zvýšení mutací, nebude mít smrtící následky. Na druhou stranu je jedním z možných důvodů posunu pólů nárůst sluneční aktivity. To může vést ke zvýšení počtu nabitých částic, které zasahují naši planetu. V takovém případě bude Země budoucnosti ohrožena.

Žije život na naší planetě?

Přírodní katastrofy, katastrofy jsou nepravděpodobné. Geomagnetické pole je v oblasti prostoru nazývané magnetosférou, tvořenou působením slunečního větru. Magnetosféra není odvrácena všemi částicemi s vysokou energií, které vyzařují Slunce slunečním větrem a jinými zdroji v Galaxii. Někdy je naše svítidlo zvláště aktivní, například když je na něm mnoho skvrn a může poslat mraky částic ve směru Země. Během toho sluneční erupce a koronální masové ejekce, kosmonautové v oběžné dráze blízké země mohou potřebovat dodatečnou ochranu, aby se zabránilo vyšším dávkám radiace. Proto víme, že magnetické pole naší planety poskytuje pouze částečnou a ne úplnou ochranu před kosmickým zářením. Kromě toho mohou být částice s vysokou energií v magnetosféře dokonce zrychleny.

Na povrchu Země působí atmosféra jako dodatečná ochranná vrstva a zastavuje vše kromě nejaktivnějšího slunečního a galaktického záření. Při nepřítomnosti magnetického pole bude atmosféra stále absorbovat většinu záření. Vzduchový plášť nás chrání stejně dobře jako betonová vrstva o tloušťce 4 m.

Bez následků

Lidské bytosti a jejich předkové žili na Zemi několik miliónů let, pro něž došlo k mnoha inversím, a neexistuje žádná zřejmá souvislost mezi nimi a vývojem lidstva. Podobně se doba obrácení nezhoduje s obdobím vyhynutí druhů, jak dokládá geologická historie.

Některá zvířata, například holubi a velryby, používají geomagnetické pole pro navigaci. Za předpokladu, že obrat trvá několik tisíc let, to znamená, že trvá po mnoho generací každého druhu, pak se tato zvířata mohou dobře přizpůsobit měnícímu se magnetickému prostředí nebo vyvinout jiné metody navigace.

Více technického popisu

Zdroj magnetického pole je tekuté vnější jádro Země. Vykonává složité pohyby, které jsou výsledkem konvekce tepla hluboko uvnitř jádra a rotace planety. Pohyb kapaliny je nepřetržitý a nikdy se nezastaví, ani po otočení. Může skončit až po vyčerpání zdroje energie. Teplo je částečně způsobeno přeměnou kapalného jádra na pevné jádro umístěné ve středu Země. Tento proces probíhá nepřetržitě po celé miliardy let. V horní části jádra, která se nachází 3 000 km pod úrovní povrchu pod skalním pláštěm, se kapalina může pohybovat vodorovně rychlostí desítek kilometrů za rok. Jeho pohyb přes existující síly vytváří elektrické proudy a oni zase vytvářejí magnetické pole. Tento proces se nazývá advection. Aby bylo možné vyrovnat růst pole a tím stabilizovat tzv. "Geodynamo" je nutná difúze, při níž dochází k "úniku" pole z jádra a jeho zničení. Nakonec tok tekutiny vytváří komplexní obraz magnetického pole na povrchu Země s komplexní změnou v čase.

Počítačové výpočty

Modelování geodynama na superpočítačích ukázalo komplexní povahu pole a jeho chování v průběhu času. Výpočty také ukázaly změnu polarity při změně zemských pólů. V těchto simulací je primární dipól síla oslabil na 10% normálu (ale ne na nulu), a stávající stožáry mohou toulat po celém světě ve spojení s jiným časem severním a jižním pólu.

Pevná železná vnitřní jádra naší planety v těchto modelech hraje důležitou roli při řízení procesu obrácení. Vzhledem k jeho pevnému stavu nemůže generovat magnetické pole advekcí, ale jakékoliv pole, které je vytvořeno v kapalině vnějšího jádra, může difundovat nebo rozšířit do vnitřního jádra. Advekce ve vnějším jádru, jak se zdá, se pravidelně snaží invertovat. Ale zatímco pole, zablokované ve vnitřním jádru, nejdříve nejde rozptýlené, nedojde k skutečné změně magnetických pólů Země. Jako takový, že vnitřní jádro brání šíření případných „nových“ polí, a případně pouze jeden z deseti z takových pokusů je úspěšný obrácení.

Magnetické anomálie

Je třeba zdůraznit, že ačkoli tyto výsledky jsou samy o sobě fascinující, není známo, zda mohou být přičítány skutečné Zemi. Přesto máme matematický model magnetického pole naší planety za posledních 400 let, s počátkem dat na základě pozorování námořníků a obchodního námořnictva. Jejich extrapolace na vnitřní strukturu zeměkoule ukazuje růst časových oblastí oblastí zpětného toku v jádře a hranici pláště. V těchto bodech je kompasová jehla orientována ve srovnání s přilehlými oblastmi v opačném směru - uvnitř nebo ven z jádra. Tyto úseky se zpětným tokem v jižním Atlantském oceánu jsou primárně odpovědné za oslabení hlavního pole. Jsou také zodpovědní za minimální napětí, nazývané brazilská magnetická anomálie, jehož středisko se nachází v blízkosti Jižní Ameriky. V této oblasti se částice s vysokou energií mohou přiblížit Zemi a způsobit vyšší riziko radiace pro satelity na nízké oběžné dráze Země.

Je třeba ještě hodně udělat pro lepší pochopení vlastností hluboké struktury naší planety. Toto je svět, kde jsou hodnoty tlaku a teploty analogické parametrům povrchu Slunce a naše vědecké poznání dosahuje svého limitu.