Endre jordens poler: frekvens, konsekvenser. fremtiden Earth

Vår planet har et magnetfelt som kan observeres, for eksempel ved anvendelse av et kompass. Det er i hovedsak produsert i en meget varm flytende kjerne av planeten og sannsynligvis hadde det meste av jordens eksistens tid. Feltet er en dipol, t. E. Den har en nord og en sør magnetiske polen. De er en kompassnål vil peke rett ned eller opp, henholdsvis. Det ser ut som et felt av en magnet på kjøleskapet. Imidlertid er det geomagnetiske feltet av jorden gjennomgår en rekke små endringer som gjør analogien uholdbar. I alle fall, kan vi si at nå er det to poler, observert på overflaten av planeten, en i den nordlige halvkule og en i sør.

Geomagnetiske feltet inversjon er prosessen der Sør magnetiske polen omdannes til nord, og som i sin tur blir sør. Det er interessant å merke seg at det magnetiske feltet kan noen ganger bli utsatt for utflukter, snarere enn en reversering. I dette tilfellet er det gjennomgår en stor nedgang i den totale kraft, det vil si kraft som beveger nålen av kompasset. Under ekskursjon ikke endre retning, og er restaurert med samme polaritet, det er, er nord i nord og sør-sør.

Hvor ofte endrer jordens poler?

Som den geologiske posten, magnetfeltet til planeten vår skiftet polaritet mange ganger. Dette kan sees på mønstrene som finnes i vulkanske bergarter, spesielt hentet fra havbunnen. I løpet av de siste 10 millioner år i gjennomsnitt den fant sted 4 eller 5 ganger i en million år. Andre ganger, historien om planeten vår, for eksempel under kritt perioden, var det lengre perioder med endring av jordens poler. De er umulig å forutsi, og de er ikke vanlig. Derfor kan vi bare snakke om den gjennomsnittlige inversjon intervall.

Er jordas magnetfelt foregår i vår tid? Hvordan kan jeg sjekke det?

Målingene av de geomagnetiske karakteristikkene av planeten vår holdt mer eller mindre konstant siden 1840. Noen av målingene selv dateres tilbake til XVI århundre, for eksempel i Greenwich (London). Hvis du ser på utviklingen av de magnetiske feltstyrkeendringer i denne perioden, kan vi se tilbakegangen. Fremover i tid data projeksjon gir en null dipolmoment på ca. 1500-1600 år. Dette er en av årsakene til at noen mennesker tror at feltet kan være i de tidlige stadier av inversjon. Fra gammelt av leire potter i magnetiseringsprosesser studier av mineraler kjent som i romertiden var det to ganger sterkere enn den er nå.

Likevel er den nåværende styrken på feltet ikke spesielt lav i forhold til rekkevidden av sine verdier i løpet av de siste 50 000 år, og fra det øyeblikket da den siste endringen i jordens poler, tok det nesten 800 000 år. I tillegg tar hensyn til hva som ble sagt tidligere om turene, og vite om egenskapene til matematiske modeller er ikke klart om det er mulig å ekstrapolere de observerte data i 1500 år.

Hvor rask er den inverse av polene?

Full historie på minst en tur mangler, slik at alle uttalelser som kan gjøres i hovedsak basert på matematiske modeller og dels på begrenset dokumentasjon innhentet fra steiner som har beholdt avtrykk av den gamle magnetfelt fra tidspunktet for deres dannelse. For eksempel anslag tyder på at den totale endringen av jordens poler kan ta fra ett til flere tusen år. Det er raskt i geologiske termer, men sakte på omfanget av et menneskeliv.

Hva skjer under turn? Det vi ser på jordens overflate?

Som nevnt ovenfor, har vi begrensede data om mønstrene av geologiske målefeltet endres i løpet av en inversjon. Basert på modeller, designet for superdatamaskiner, ville man forvente en mye mer kompleks struktur på overflaten av planeten, der det ikke er en sør og en magnetiske nordpol. Earth forventer sin "reise" fra sin nåværende posisjon mot ekvator, og gjennom ham. Den totale feltstyrke hvor som helst i verden kan ikke gjøre mer enn en tiendedel av sin verdi i øyeblikket.

Faren til navigasjonen

Uten den magnetiske skjoldet moderne teknologi vil være større risiko for eksponering for solstormer. De mest utsatte er satellittene. De er ikke utformet til å motstå solstormer i fravær av et magnetfelt. Så hvis GPS-satellittene vil slutte å fungere, da alle fly vil bli plantet på bakken.

Selvfølgelig, fly kompass å ha som en backup, men de absolutt ikke vil være nøyaktig på tidspunktet for den magnetiske polen skift. Dermed vil selv den mest til feil GPS-satellitter være nok til å lande flyet - ellers kan de miste sin navigasjons under flyturen.

Retten vil møte de samme problemene.

ozonlag

Det er forventet at under inversjon av det magnetiske felt av jordens ozonlag fullstendig forsvinner (og vises på nytt etter at). Stort solar storm i løpet av en tur kan føre til nedbryting av ozonlaget. Antallet hudkreft øke tre ganger. Innvirkning på alle levende skapninger er vanskelig å forutsi, men det kan også være katastrofale.

Endringen av de magnetiske polene på jorden: Konsekvenser for strøm

I en studie massive solstormer ble identifisert sannsynlig årsak polar inversjon. I en annen - den skyldige av denne hendelsen vil være den globale oppvarmingen, men det kan skyldes økt solaktivitet. Under reversering beskyttelse av det magnetiske feltet vil ikke, og hvis det er en solar storm, vil situasjonen forverres ytterligere. Livet på planeten vår ville ikke bli berørt som en helhet, og samfunnet som ikke er avhengig av teknologien, vil også være i orden. Men fremtiden til jorden vil lide fryktelig dersom reverseringen skje raskt. Elektriske nettverk vil slutte å fungere (de kan deaktivere dem store solar storm, og en inversjon vil påvirke mye mer). I fravær av elektrisitet vil ikke være vanntilførsel og avløp, bensinstasjoner slutter å virke, stoppe matvarekjeden. Effektiviteten av nødetatene vil bli kalt inn spørsmålet, og de vil ikke være i stand til å påvirke noe. De dreper millioner og milliarder vil møte store vanskeligheter. Bare de som pre-lager med mat og vann, vil være i stand til å takle situasjonen.

kosmisk stråling fare

Vår geomagnetiske feltet er ansvarlig for blokkering ca 50% av kosmisk stråling. Derfor, i fravær av dobbelt kosmiske stråling nivåer. Til tross for at dette vil føre til en økning i mutasjoner, vil dødelige virkningene av dette ikke har. På den annen side, er en mulig årsak poleshift øke solaktivitet. Dette kan føre til en økning i antallet av ladede partikler som når planet. I dette tilfellet, vil fremtiden av jorden gjennomgår stor fare.

Enten å fortsette livet på planeten vår?

Naturkatastrofer, katastrofer er usannsynlig. Det geomagnetiske felt er i et område av rom som kalles magneto dannet av solenergi vinden. Magneto avbøyer ikke alle høy-energi-partikler som sendes ut fra sola med solcelle vind og andre kilder i Galaxy. Noen ganger har vår stjerne vært spesielt aktiv, for eksempel når det er mange flekker, og den kan sende en sky av partikler i jordas retning. I løpet av disse solstormer og koronamasseutbrudd, astronauter i lav bane rundt jorden, kan det hende du trenger ytterligere beskyttelse for å unngå høyere doser av stråling. Så vi vet at magnetfeltet til planeten vår gir bare en delvis, i stedet for full beskyttelse mot kosmisk stråling. Videre kan høy-energi-partikler akselereres selv i magneto.

På overflaten av jordens atmosfære fungerer som et ekstra beskyttende lag, stopper alle unntatt de mest aktive solenergi og galaktiske stråling. I fravær av et magnetisk felt atmosfære vil fortsette å absorbere mesteparten av strålingen. Luft Laget beskytter oss så effektivt som betonglaget 4 m tykk.

uten konsekvenser

Mennesker og deres forfedre har levd på jorda i millioner av år som det var mye inversjoner, og det er ingen åpenbar sammenheng mellom dem og utviklingen av menneskeheten. Likeledes, betyr tiden reversering ikke faller sammen med de perioder av utryddelse av arter, som gjenspeiles av geologisk historie.

Noen dyr, for eksempel duer og hvaler bruke det geomagnetiske feltet for navigasjon. Forutsatt at reversering tar flere tusen år, det vil si som varer i mange generasjoner av hver art, da disse dyrene kan tilpasse seg godt til skiftende magnetiske miljøet eller å utvikle andre metoder for navigering.

Mer teknisk beskrivelse

Kilden til det magnetiske felt er den jernrike væske ytre kjerne av jorden. Den utfører komplekse bevegelser som følge av varmekonveksjon dypt inne i kjernen og rotasjonen av planet. væske bevegelse er kontinuerlig og ikke sluttet, til og med under vendingen. Det kan stoppe bare etter konsumpsjon av energikilden. Varmen oppstår delvis på grunn av omdannelsen av flytende til fast kjerne er anordnet i midten av jorden. Denne prosessen foregår kontinuerlig i milliarder av år. I den øvre delen av kjernen som ligger på 3000 km under overflaten i henhold rocky mantle, kan væsken reise med hastigheter på flere titalls kilometer i horisontal retning per år. Dens bevegelse på tvers av eksisterende kraftlinjer produsere elektrisk strøm, og at de i sin tur genererer et magnetisk felt. Denne prosessen kalles adveksjon. For å balansere vekst av feltet, og derved stabilisere r. N. "Geodynamo" som kreves diffusjon ved hvilken "lekkasje" -feltet i kjernen og dens ødeleggelse. Til syvende og sist skaper væskestrømmen et komplisert bilde av det magnetiske feltet på jordoverflaten med en kompleks endring i tid.

databeregninger

Geodynamo simuleringer på superdatamaskiner har vist kompleksiteten i feltet, og dens atferd over tid. Beregningene viser også inversjonen av polaritet, når det er en endring i jordens poler. I disse simuleringene den primære dipol kraften svekkes til 10% av normalt (men ikke null), og eksisterende stolper kan vandre over hele verden i forbindelse med annet tid nord- og sydpolene.

En solid jern indre kjerne av vår planet i disse modellene spiller en viktig rolle i å kontrollere tilbakeslag. På grunn av sin faste tilstand, kan det ikke generere magnetfelt adveksjon, men et hvilket som helst felt som er generert i den ytre kjerne væsken kan diffundere eller spre seg inn i det indre. Adveksjon i den ytre kjernen, det virker, prøver regelmessig å invertere. Men mens feltet låst i den indre kjernen, første, ikke diffuse, vil reell endring i jordens magnetiske poler ikke forekomme. Som sådan, den indre kjerne motstår spredning av eventuelle "nye" felt, og muligens bare en av ti slike forsøk er vellykket tilbakeføring.

magnetiske anomalier

Det bør understrekes at selv om disse resultatene er fascinerende i seg selv, er det ukjent om de kan knyttes til den virkelige verden. Likevel har vi en matematisk modell av magnetfeltet til planeten vår i løpet av de siste 400 år, med tidlig data basert på observasjoner av sjømenn og handelsflåten. Ekstrapolering til den indre struktur av kloden viser økningen over tid tilbakestrømningsområdene på grensen av kjernen og mantelen. Ved disse punktene kompassnålen er orientert, sammenlignet med omkringliggende områder, i motsatt retning - fra innsiden eller kjerne. Disse nettstedene med omvendt flyt i den sørlige Atlanterhavet i utgangspunktet ansvarlig for svekkelsen av hovedfeltet. De er også ansvarlig for den minste spenning, kalt brasilianske magnetiske anomali, midt i som ligger under Sør-Amerika. I denne regionen, kan partikler med høye energier nærme seg tettere til jorda, forårsaker en økt risiko for stråling for satellitter i lav bane rundt jorden.

Det er fortsatt mye som må gjøres for en bedre forståelse av egenskapene til den dype strukturen av planeten vår. Det er en verden der trykk og temperatur er lik overflaten av solen, og vår vitenskapelige forståelse er på grensen.