Жизненно важное магнитное поле Земли в движении

У Земли есть два щита, которые защищают ее от опасностей из космоса – атмосфера и магнитное поле. Если бы оба они исчезли, на голубой планете больше не было бы жизни. Магнитное поле, которое может быть гигантским, в настоящее время находится в состоянии флюкса. В последнее время неоднократно высказывались предположения о том, что в долгосрочной перспективе магнитные полюса Земли могут поменяться местами и ослабить поле. Но насколько это вероятно, и что это будет означать?

По данным Европейского космического агентства Esa, магнитное поле Земли – это сложная и динамичная сила, которая защищает нашу планету от космической радиации и заряженных частиц Солнца. «Мы предполагаем, что магнитное поле Земли – это относительно хаотичный процесс, – говорит Юрген Мацка, эксперт по геомагнетизму из Немецкого исследовательского центра геонаук (GFZ) в Потсдаме.

Переворот полюсов был бы давно запланирован 

Солнечные бури не только вызывают восхитительные авроры, такие как только что появившаяся над Германией. Они также могут нанести значительный ущерб нашему высокотехнологичному миру и, в частности, вывести из строя спутники. При этом высокоэнергетические частицы и облако плазмы от звезды в центре Солнечной системы за короткое время преодолевают расстояние примерно в 150 миллионов километров до нашей родной планеты.

В отличие от географических полюсов, магнитные полюса Земли отнюдь не являются жесткими. По словам Мацки, с точки зрения статистики, повторяющийся процесс разворота полюсов уже давно назрел. «Последняя смена полюсов произошла довольно давно, примерно 780 000 лет назад». Это дольше, чем средний долгосрочный период в 300 000–500 000 лет. Однако существуют также фазы, когда в течение миллионов лет не происходило никакого разворота полюсов.

По словам Мацки, факт остается фактом: «Мы знаем с 1840 года, что общая напряженность магнитного поля уменьшается». В основном это связано с тем, что поле в южном полушарии уменьшается особенно сильно в районе Южной Африки, Южной Атлантики и Южной Америки. В Южной Атлантике оно примерно на 30 процентов слабее, чем можно было бы ожидать. В Европе, однако, он снова увеличивается. 

«У нас есть несколько очень хороших реконструкций магнитного поля Земли в прошлом, и всегда можно увидеть, что сила поля меняется очень часто и очень сильно, или что происходит разворот полюсов», – говорит Мацка. «Сейчас я бы не видел, исходя из фактической ситуации, что у нас есть признаки разворота». Но слабые места в южном полушарии могут стать начальными факторами для разворота.

Во время последнего разворота поля на Земле не было современных людей, поэтому о нем нет никаких записей. Но, по словам Мацки, керны океанических отложений могут дать некоторую информацию. Неоднократно появлялись свидетельства того, что разворот полюсов может повлиять на эволюцию или вымирание видов. Например, находки определенных ископаемых оказываются именно в тех местах в кернах, где был обнаружен разворот полюсов. Однако большинство результатов покажут довольно незначительное влияние.

Солнечная активность снова на подъеме

В наш высокотехнологичный век ситуация иная. Риски для спутников возрастают. Если поступают предупреждения о солнечных бурях, то системы, находящиеся там, должны быть отключены, говорит Мацка. «Безусловно, существует также возможность, что если особенно сильное событие когда-либо ударит по нам, то ущерб будет больше, чем можно представить на данный момент». 

«Аномалия магнитного поля в Южной Атлантике всегда представляла проблему для спутников на низких околоземных орбитах, так как высокоэнергетические протоны могут воздействовать на электронику спутников, – говорит Мелани Хейл, координатор миссий космической погоды в Дармштадте. При определенных условиях спутники могут подвергаться радиации чаще». 

Так называемая солнечная активность в настоящее время снова увеличивается в своем цикле, который длится около одиннадцати лет. По словам Хайля, максимум можно ожидать в 2025 году. Однако ослабление магнитного поля не настолько сильно, чтобы можно было ожидать заметного влияния на воздействие солнечных бурь. 

Магнитное поле, создаваемое во внешнем ядре Земли, на самом деле нельзя увидеть или услышать. Однако, как сообщает Esa, ученые из Технического университета Дании преобразовали магнитные сигналы, измеренные спутником Esa, в звук. Результат: «язык» поля, который необходим для выживания, стал менее защитным и более угрожающим.