Северный магнитный полюс медленно перемещался через канадскую Арктику в направлении России с 1831 года, но все ускоряющиеся темпы его движения в сторону Сибири в последние годы со скоростью около 34 миль в год вынуждают ученых обновлять магнитную модель мира, используемую системами гражданской навигации, странами НАТО, а также военными силами США и Великобритании, на год раньше запланированного срока.
Магнитное поле меняет свою полярность каждые несколько сотен тысяч лет, когда северный магнитный полюс оказывается на географическом Южном полюсе. Последнее изменение произошло 770 000 лет назад.
В новом исследовании ученые обнаружили, что для последнего изменения поля потребовалось 22 000 лет - намного дольше, чем предполагалось или ожидалось, утверждают исследователи.
Хотя некоторые считают, что изменения могут произойти в течение жизни нашего поколения, результаты не подтверждают эту теорию.
Исследователи смогли изучить процесс смещения полярности, проанализировав глобальную съемку океанических отложений, антарктических ледяных кернов и потоков лавы. Детали в этих образцах показали, как магнитное поле Земли ослабло, частично сместилось, стабилизировалось и сместилось за миллион лет.
«Инверсии генерируются в самых глубоких частях внутреннего пространства Земли, но эффекты проявляются по всей поверхности планеты, особенно на ее поверхности и в атмосфере», - сказал Брэд Сингер, автор исследования и геолог из Университета Висконсин-Мэдисон. «Если у вас нет полной, точной записи с высоким разрешением того, на что действительно похоже изменение поля на поверхности Земли, трудно даже представить, какова механика создания изменения».
Магнитное поле нашей планеты создается взаимодействием внешнего ядра жидкого железа, вращающегося вокруг твердого внутреннего ядра. Когда происходит его смещение, обычно сильное магнитное поле ослабевает.
Горная порода действует, как способ отслеживать изменения в магнитном поле. Лавовые потоки и отложения регистрируют состояние магнитного поля, отмечая, когда они были генерированы. Геологи могут использовать образцы в качестве кусочков головоломки, реконструируя историю магнитного поля. Запись восходит на миллионы лет назад, но она наиболее ясна, если посмотреть на последнее изменение.
«Лавовые потоки являются идеальными регистраторами магнитного поля. У них много железосодержащих минералов, и когда они охлаждаются, они фиксируются в направлении поля», - сказал Сингер. «Но это запись с множеством белых пятен. Никакие вулканы не извергаются непрерывно. Поэтому мы полагаемся на тщательную полевую работу, чтобы определить правильность полученных данных».
Радиоизотопное датирование потоков лавы и постоянные магнитные показания со дна океана и ледяных кернов Антарктики помогли воссоздать картину последнего изменения для исследователей.
Количество аргона можно измерить по потокам лавы, поскольку радиоактивный распад калия происходит в горных породах, а бериллий накапливается в ледяных кернах. Ослабленное магнитное поле позволяет космическому излучению из космоса проникать в нашу атмосферу, что позволяет накапливаться большему количеству бериллия.
Реальное изменение полярности заняло менее 4 000 лет - капля в море по сравнению с временной шкалой существования Земли. Но к этому изменению привели 18 000 лет нестабильности, включая две временных и частичных смены магнитных полюсов. Это вдвое дольше, чем ожидалось.
Магнитное поле уменьшается в силе примерно на 5% каждый век, и признаки ослабления поля указывают на предстоящую смену магнитных полюсов, но трудно понять, когда это переворот произойдет.
Если в течение нашей жизни произойдет смена магнитных полюсов, это может повлиять на навигацию, спутники и связь. Тем не менее, исследователи считают, что у нас впереди достаточно времени, целые поколения, чтобы адаптироваться к длительным периодам нестабильности в магнитном поле.
«Я работаю над этой проблемой 25 лет, - сказал Сингер. - И теперь у нас есть более богатый запас информации и более точная запись последней смены магнитных полюсов, чем когда-либо прежде».
По материалам www.edition.cnn.com
