​​
За время существования Земли северный и южный магнитные полюса неоднократно менялись местами. Теоретически это может произойти и сейчас — в любой момент. Чтобы представить себе последствия, ученые впервые в деталях восстановили, что было на планете при последнем перевороте полюсов, 42 тысячи лет назад. 

Блуждающий полюс 

Северный магнитный полюс, на который указывает стрелка компаса, постоянно смещается, поэтому любые его координаты — временные и неточные. После того как в 1831 году английский полярный исследователь Джеймс Росс впервые зафиксировал магнитный полюс в районе островов Канадского архипелага, он сильно сдвинулся и сейчас находится в центральной части Северного Ледовитого океана, продолжая дрейфовать в сторону российского арктического побережья. Не стоит на месте и южный полюс. 

Северные геомагнитные и магнитные полюса - РИА Новости, 1920, 23.03.2021 
 
Смещение северного магнитного полюса 

​​Это объясняют процессами, происходящими в ядре Земли. Считается, что его внешняя часть состоит из жидких металлов, они перемешиваются, возниает электрический ток и, соответственно, магнитное поле. Это называется магнитным динамо.  

Недавно исследователи из Великобритании и Дании проанализировали данные со спутников Swarm Европейского космического агентства за последние два десятка лет и установили, что положение магнитных полюсов определяется соотношением глубинных магнитных потоков, формирующихся у ядра. 

С 1990-х северный магнитный полюс ускорился в четыре раза и сейчас преодолевает около 65 километров в год. Вместе с тем магнитное поле в среднем по планете теряет по 20 нанотесла в год, то есть слабеет на пять процентов в столетие. Это происходит, конечно, неравномерно — где-то поле и усиливается. Но в целом за последние 150 лет уменьшилось на десять процентов. Это тревожный сигнал. 

Изменение геомагнитного поля за первое полугодие 2014 года по данным спутниковой группы Swarm (в нанотесла) - РИА Новости, 1920, 23.03.2021 
 
© NASA Earth Observatory
Изменение геомагнитного поля за первое полугодие 2014 года по данным спутниковой группы Swarm. Синий цвет показывает, где поле ослабело, красный - где увеличилось 

Опасная переполюсовка 

В истории Земли было несколько сотен инверсий магнитных полюсов. Причем никакой закономерности тут не просматривается. Например, сто миллионов лет назад полярность не менялась почти 40 миллионов лет. А последняя инверсия, произошедшая примерно 42 тысячи лет назад и получившая название экскурса Лашамп по местечку во Франции, была очень короткой — полюса буквально сразу по геологическим меркам — в течение нескольких сотен лет — вернулись в прежнее положение. Но этого оказалось достаточно, чтобы вызвать резкие изменения климата и еще целую серию последствий, драматических для всего живого.
Недавно опубликовали результаты первого в своем роде исследования, восстанавливающего по косвенным данным события, связанные с экскурсом Лашамп. В работе участвовали ученые из Австралии, Новой ЗеландииАнглииСШАШвейцарииШвецииГерманииКитая и России. 

Отправной точкой послужили обнаруженные на севере Новой Зеландии огромные окаменелые стволы дерева каури, пролежавшие в торфяных почвах 41-42 тысячи лет. Проанализировав ширину и состав годичных колец, ученые сделали выводы об особенностях окружающей среды за 1700 лет — непосредственно до и в период экскурса Лашамп. 

"Мы также изучили хронику магнитного поля в горных породах, следы космических излучений во льдах Антарктиды и Гренландии и прочие следы процессов того времени. Благодаря годичным кольцам мы уточнили датировку и синхронизовали данные от разных источников", — пресс-релиз Российского научного фонда, поддержавшего исследование грантом, привел слова Евгения Розанова, геофизика из Санкт-Петербургского государственного университета и Физико-метеорологической обсерватории в Давосе (Швейцария), отвечавшего в проекте за математическое моделирование. 

Ученые установили, что в течение примерно полутора тысяч лет магнитное поле Земли уменьшалось, а значит, слабела защита поверхности планеты от потока ионизированных частиц — солнечного ветра и космических лучей. Подсчитали, что при переполюсовке эта защита снизилась на 90 процентов. Это подтверждает соотношение изотопов углерода, бериллия и кислорода в слоях льда той эпохи. 

Похоже на конец света 

На тот же период приходится ряд минимумов солнечной активности. В сочетании со слабым геомагнитным полем это создало условия "идеального шторма" — Земли достигало намного больше космического излучения, чем раньше. Озоновый слой разрушался, растительный и животный мир планеты подвергался жесткому ультрафиолетовому облучению. 

Природа менялась — например, Австралия превратилась в пустыню, многие виды животных и растений вымерли. Неслучайно примерно тогда же исчезли неандертальцы, а люди современного типа, представители ориньякской культуры, стали жить в пещерах. 

Исследователи разработали подробную химико-климатическую модель атмосферы Земли, учитывающую разные внутренние и внешние факторы, в том числе циркуляцию вещества и теплообмен, химические процессы и ядерные реакции в верхних слоях.

Моделирование показало, что при экскурсе Лашамп количество озона над поверхностью Земли упало примерно на пять процентов, а в низких широтах — на 10-15. На столько же увеличился поток ультрафиолета, особенно сильно в районе экватора. Ионизация стратосферы подскочила на несколько порядков, и полярное сияние охватывало всю планету. 

Глобальная климатическая система изменилась: в Северной Европе и на северо-востоке Азии потеплело, а в Северной Америке похолодало. В низких широтах резко усилилась облачность и участились грозы — в ионизированном воздухе, отлично проводящем электричество, непрерывно возникали электрические бури. 

"Это выглядело как конец света", — цитирует руководителя исследования, профессора Алан Купер из Южно-Австралийского музея естественной истории в Аделаиде, пресс-служба Университета Нового Южного Уэльса. 
 
Предвидение Дугласа Адамса 

Наиболее драматично ситуация складывалась не в момент фактического переворота полюсов, а за несколько сотен лет до этого, 42 300-41 600 лет назад, когда напряженность магнитного поля упала примерно до шести процентов сегодняшнего значения. 

Это назвали "переходным геомагнитным событием Адамса" в честь английского писателя-фантаста Дугласа Адамса. В романе "Автостопом по галактике" он писал, что число 42 — это "ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого". 

Ученые впервые напрямую связали инверсию магнитных полюсов с крупномасштабными изменениями природы, причем сделали это на основе точного радиоуглеродного анализа. До этого считалось, что геомагнитные колебания практически не влияют на климат и биосферу Земли. 

Нынешнее ослабление магнитного поля, по мнению авторов исследования, может свидетельствовать о приближении очередной инверсии. Для современной цивилизации с ее электронной аппаратурой и орбитальными спутниками, весьма чувствительными к космическому излучению, последствия могут быть намного серьезнее, чем для наших пещерных предков.  

Похожие новости

  • 16/02/2021

    Большая часть Якутии - в зоне повышенного сейсмориска?

    Ученые Академии наук Республики Саха (Якутия) установили закономерности процессов сейсмотектонической деструкции земной коры в пределах дельты Лены – новейшие структуры этой территории способны продуцировать сейсмические события с магнитудой Mw = 6.
    584
  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    1820
  • 30/11/2020

    Комплексные экспериментальные исследования аэрозольно-газовых примесей, метеорологических, радиационных и динамических характеристик атмосферы озера Байкал

    В июле-сентябре 2020 г. в рамках выполнения темы государственного задания ИФМ СО РАН № АААА-А17-117121140006-0, проекта РНФ №19-77-20058 сотрудниками лаборатории дистанционного зондирования атмосферы (зав.
    723
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    5609
  • 26/11/2020

    Андрей Юрченко: мы разрабатываем систему экомониторинга Норильска

    ​​​​​Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук – это не только полевые и лабораторные работы, за деятельностью промышленных предприятий начали внимательно следить со спутников.
    1081
  • 16/02/2021

    Для исследования атмосферы разработали мобильный лидар

    Ученые из Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН создают первый в мире мобильный озоновый лидар для исследований влияния индустриальных выбросов на состав воздуха, наблюдения за вулканической активностью, а также изучения атмосферы Арктики.
    533
  • 11/12/2020

    Главный результат Большой Норильской экспедиции: исследования необходимо продолжать

    ​На московской площадке Российской академии наук состоялось обсуждение итогов полевого и лабораторного этапов Большой Норильской экспедиции (БНЭ), организованной Сибирским отделением РАН и компанией «Норникель».
    1347
  • 30/12/2020

    Обновление приборной базы лаборатории инженерной геологии и геоэкологии ИЗК СО РАН

    В этом году в Институте земной коры СО РАН появился еще один новый прибор. Для лаборатории инженерной геологии и геоэкологии в рамках проекта по обновлению приборной базы учреждений РАН «Наука+» приобрели специальное устройство по определению гранулометрического состава ANALYSETTE 22 NanoTec.
    1050
  • 17/02/2021

    Как свежие разработки сибирских учёных используются на практике? Репортаж с пресс-конференции Иркутского научного центра СО РАН

    2021 год объявлен Годом науки и технологий. А Сибирское отделение СО РАН (первоначально – Восточно-Сибирское) появилось 70 лет назад. Подразумевалось, что у него будет два направления работы: фундаментальные исследования и практическая часть по решению проблем региона.
    425
  • 04/12/2020

    Александр Федоров: многолетняя мерзлота тает от Тибета до Арктики

    ​Около половины территории России расположено на многолетней мерзлоте. Согласно мнению Международной группы экспертов по изучению климата (МГЭИК), таяние мерзлоты станет основным объектом изучения для ученых-климатологов в ближайшие десять лет.
    1042