Большая группа исследователей из Китая, Тайваня и Австралии обнаружила доказательства более быстрых, чем ожидалось, сдвигов в магнитной полярности Земли несколько тысяч лет назад.
В своей статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, группа описывает изучение сталагмитов, извлеченных из пещеры Санксинг в провинции Гуйчжоу на юге Китая. Напомним, что сталагмиты — это натечные образования, формирующиеся на полу пещеры в результате капания минерализованной воды сверху. От обычных горных пород они отличаются куда более чистым составом и, главное, — возможностью очень точной датировки, поскольку «капельница» сверху имеет постоянную скорость истечения.
Попадающие в сталагмит минеральные частицы ориентируются соответственно земному магнитному полю в момент осаждения частиц. Таким образом, отслеживая ориентацию частиц, можно установить, когда и как было ориентировано магнитное поле нашей планеты.
Предыдущие исследования еще в XX веке показали, что полярность поля неоднократно менялась, но это происходило задолго до появления измерительной техники, которая могла бы это зафиксировать.
Для исследований из пещеры был извлечен сталагмит, формировавшийся в течение последних полутора сотен тысяч лет. Его изучение показало, что полярность магнитного поля планеты поменялась в интервале от 107 000 до 91 000 лет назад — т. е. все «шоу» заняло 16 тыс лет.
При использовании высокоточного криогенного магнитометра ученые выяснили, что кульминация события случилась примерно 98 тыс лет назад и заняла всего полтора века. Это вдесятеро быстрее, чем считалось возможным ранее. Случись нечто подобное сейчас — под угрозой окажется нормальное функционирование изрядной части нашей техники.
Надо заметить, что причины перемены полярности по сию пору не установлены, хотя сам факт никаких сомнений не вызывает уже давно.
Ученые назвали последствия от переворота полюсов Земли.
Переворот магнитных полюсов планеты почти полностью лишит ее защиты от заряженных частиц солнечного ветра и прочих форм космической радиации, что ускорит эволюцию животных и крайне негативно скажется на жизни людей. Об этом пишут геологи, опубликовавшие свои прогнозы в журнале PNAS.
"Магнитное поле Земли защищает нас от прямого воздействия солнечного излучения уже 3,5 миллиарда лет. С другой стороны, мощные вспышки на Солнце периодически пробивают его и вызывают массу проблем для электроники. Переворот полюсов приведет к еще более серьезным последствиям, чем событие Каррингтона, солнечная супервспышка 1859 года", — объясняет Эндрю Робертс (Andrew Roberts) из Национального университета Австралии в Канберре.
Положение полюсов и то, куда указывает стрелка компаса, не является постоянным свойством нашей планеты. Периодически, примерно раз в 450 тысяч или миллион лет, Северный и Южный полюса планеты меняются местами, следы чего ученые обнаружили в структуре древних глин и вулканических пород. К примеру, около 40 тысяч лет назад "северная" половина стрелки компаса указывала бы на современный южный полюс, а южная — на северный.
Два года назад геологи из Университета Рочестера (США) совершили удивительное открытие — им удалось обнаружить крайне необычную магнитную аномалию на территории ЮАР у берегов реки Лимпопо, где сила магнитного поля резко падала несколько раз и снижалась до критически низких значений в XIII-XVI веках нашей эры.
Это впервые указало на то, что перевороты полюсов Земли происходят не случайным образом, а в особых точках с аномальными свойствами, где породы мантии близко подходят к поверхности и при этом мешают нормальному круговороту вещества в ядре планеты. Некоторые ученые сегодня предполагают, ссылаясь на заметное снижение в силе магнитного щита Земли за последние три века, что этот процесс уже начался в недавнем прошлом.
Робертс и его коллеги попытались оценить масштабы того, что ожидает Землю в таком случае. Для этого они изучили последствия прошлых переворотов магнитной оси, "отпечатавшиеся" в сталагмитах и сталактитах, которые формировались в пещере Саньсин на юге Китая на протяжении сотен тысяч лет.
Эти наросты, как объясняют геологи, были интересны им по двум причинам. Во-первых, возраст разных слоев внутри них можно легко вычислить, ориентируясь на доли изотопов тория и урана. Во-вторых, микроскопические зерна солей железа, "застрявшие" внутри их толщи, отражают то, в какую сторону была повернута магнитная ось Земли в момент их формирования.
Изучая их структуру, ученые обнаружили, что примерно 98 тысяч лет назад произошла серия событий, очень похожих по своим масштабам на очень резкие и сильные перевороты полюсов. Магнитная ось планеты в то время несколько резко меняла свое положение, а сила поля падала с ста процентов до десяти процентов примерно за сто лет.
В некоторых случаях ось просто сдвигалась на север, юг, запад или восток на 30-40 градусов, однако иногда полюса Земли временно менялись местами на несколько столетий, двигаясь с рекордно высокими скоростями.
Открыв эти сдвиги полюсов, геологи проверили, существуют ли следы этого процесса в других сталактитах и сталагмитах, формировавшихся в то же время в пещерах Испании и США. Как оказалось, в них присутствовали аналогичные изменения в намагниченности пород. Это доказало, что подобные перевороты магнитной оси Земли действительно происходили.
Если сталактиты не врут, то тогда, как отмечает Робертс, "магнитный щит" планеты почти полностью исчезал во время подобных сдвигов оси, благодаря чему Солнце могло беспрепятственно бомбардировать Землю заряженными частицами.
Подобные катаклизмы, как предполагают ученые, ускоряли эволюцию животных и растений на Земле, мешали миграциям птиц и других перелетных животных, а сегодня они вызвали бы массовые проблемы с работой линий электропередачи и уничтожили бы все спутники на орбите. Как надеются ученые, человечество успеет подготовиться к очередному перевороту оси до того, как это произойдет.
