Северный магнитный полюс Земли продолжает двигаться. За последние несколько лет он переместился настолько , что Национальное управление океанических и атмосферных исследований выпустило обновление своей Всемирной магнитной модели, которая информирует обо всем - от приложений GPS до навигационных систем Министерства обороны США.
Ученые до сих пор не уверены, почему магнитное поле планеты, которое защищает нас от смертоносных солнечных ветров, продолжает двигаться, но одна теория говорит о том, что магнитные импульсы в ядре планеты влияют на магнитное поле Земли.
В новом исследовании ученые смоделировали источник и частоту этих внезапных геомагнитных толчков.
В голливудском блокбастере «Земное ядро» ядро планеты внезапно перестает вращаться, в результате чего магнитное поле Земли разрушается. Затем взрывы смертоносных микроволн уничтожают Колизей и расплавляют мост Золотые Ворота в Сан-Франциско.
Джастин Ревено, сейсмолог из Университета Миннесоты, не отрицает, что магнитное поле Земли защищает планету от смертельного и разрушительного солнечного излучения. Без этого солнечные ветры могли бы лишить Землю ее океанов и атмосферы. Но магнитное поле планеты не является статичным.
Северный магнитный полюс Земли (который не совпадает с географическим севером) дает ученым пищу для размышлений. Каждый год он движется на север в среднем около 30 миль.
Северный магнитный полюс сместился на север с 1900-х годов. Wikimedia Commons
Эти передвижения влияют и на Мировую Магнитную Модель – которая отслеживает поле и информирует компасы, GPS смартфонов и навигационные системы на самолетах и кораблях. Поскольку следующего запланированного обновления WMM не было до 2020 года, военные США запросили беспрецедентное раннее обновление, чтобы учесть непредвиденный “рывок” Северного магнитного поля.
Теперь авторы нового исследования изучили, почему северный магнитный полюс двигается – и научились предсказывать эти сдвиги.
Магнитное поле Земли существует благодаря жидкому никелю и железу во внешнем ядре планеты, находящемся примерно в 1800 милях от поверхности. Северный и южный магнитные полюса даже могут меняться местами каждые миллион лет или около того. Магнитное поле усиливается и ослабевает, волнообразно основываясь на происходящем в ядре.
Периодические и иногда случайные изменения в распределении этого турбулентного жидкого металла могут вызывать волнения в магнитном поле. Если представить магнитное поле в виде ряда резиновых полос, которые пронизывают магнитные полюса и ядро Земли, то изменения в ядре по существу растягиваются на разных полосах в разных местах.
Эти геомагнитные буксиры влияют на миграцию северного магнитного полюса и могут даже заставить его резко отклониться от своего положения.
Визуализация внутренней части ядра Земли в виде компьютерного моделирования. IPGP/CNRS
До сих пор прогнозирование этих сдвигов магнитного поля было сложной задачей. Но в новом исследовании геофизики Жюльен Обер и Кристофер Финлэй попытались смоделировать физические условия ядра Земли.
Ученые обнаружили, что иногда в ядре есть очаги жидкого железа, которые оказываются намного теплее и легче, чем окружающая жидкость. Если разница между этими горячими, менее плотными жидкостями и их более холодными и полными аналогами достаточно велика, теплая жидкость может очень быстро подняться. Такие быстрые движения вызывают магнитные волны, которые смещаются к поверхности ядра, вызывая геомагнитные толчки.
«Думайте об этих волнах как о вибрирующих струнах музыкального инструмента», – предлагает Обер
Может ли магнитное поле Земли когда-либо исчезнуть?
Магнитное поле Земли защищает наше атмосферу от солнечного ветра и если мы потеряем магнитное поле, в конечном итоге у Земли не станет атмосферы.
Но, по словам Ревено, это крайне маловероятно, поскольку ядро Земли никогда не перестанет вращаться.
Ревено предположил, что гораздо более вероятный сценарий будет включать в себя изменение магнитных полюсов, как это было 780 000 лет назад. По его словам, когда такие изменения происходят (их было несколько в истории Земли), магнитное поле теряет примерно до 30% от своей силы.
