Магнитная опасность, или Может ли Земля перевернуться?

В ближайшее время магнитное поле Земли может ослабнуть и оставить орбитальные искусственные спутники без защиты от солнечной радиации. К такому выводу пришли немецкие геофизики, проанализировав информацию об изменениях земного ядра за 9 лет.

Магнитное поле Земли имеет каплеобразную форму и простирается в космос на тысячи километров. Оно защищает флору и фауну Земли, а также орбитальные спутники от солнечной радиации. Геологические данные говорят о том, что время от времени магнитное поле меняет свою "ориентацию”. При этом сначала дипольное поле Земли исчезает, а вместо него можно наблюдать сложную картину множества полюсов, разбросанных по планете. Потом дипольное поле восстанавливается, но Южный и Северный полюса меняются местами. Последний раз такое произошло приблизительно 780 тыс. лет назад. Ученые полагают, что такие изменения полярности проходят довольно быстро, иначе жизнь на нашей планете в такие периоды было бы полностью уничтожена солнечной радиацией. Тем не менее, некоторые специалисты исчезновение приблизительно 75 процентов видов земноводных и 80 процентов видов рептилий за довольно короткое время в конце Пермского периода (225 млн. лет назад), а также полное вымирание динозавров (около 70 млн. лет назад) объясняют изменением земного магнетизма.

Археомагнитные сведения говорят о том, что ослабление магнитного поля продолжается уже около двух тысячелетий, причем в последние столетия – особенно интенсивно. Подобная динамика полностью обнулит напряженность магнитного поля всего за 1200-1300 лет (до 3200 года). Есть и такие, кто убежден в том, что очередную смену полярности следует ожидать в самое ближайшее время. Если прогнозы пессимистов сбудутся, последствия могут быть катастрофическими. Мощные потоки солнечной радиации, которые из-за магнитного поля пока не могут достигать атмосферы, нагреют ее верхние слои и приведут к глобальным изменениям климата. Кроме того, доказано, что ослабление геомагнитного поля негативно влияет на жизнедеятельность животных, растений и микроорганизмов.

Вызывает обеспокоенность и тот факт, что скорость дрейфа магнитных полюсов в последнее время возросла и сегодня составляет около 60 км в год. Если так будет продолжаться и дальше, Северный магнитный полюс покинет территорию Канады, пройдет над Аляской и через полвека окажется над Сибирью. Южный магнитный полюс продолжает уходить все дальше и дальше в Индийский океан.

Отдельно нужно выделить сценарий планетарной катастрофы, связанной с ослаблением магнитного поля, который касается так называемого эффекта Жанибекова. Космонавт Владимир Жанибеков впервые увидел этот феномен в невесомости во время своего пятого полета на кораблях "Союз Т-13″ и орбитальной станции "Салют-7″. При транспортировке грузов в космос вещи упаковываются в мешки, которые крепятся металлическими лентами, зафиксированными винтами с гайками-”барашками”. Для того, чтобы разобрать груз, достаточно стукнуть пальцем по "барашке”. Он отлетает, космонавт его ловит и кладет в карман. Отвернув очередной "барашек” Владимир Александрович обратил внимание на то, что гайка, пролетев 40 см, неожиданно перевернулась вокруг своей оси и полетела дальше. Пролетела еще 40 см, опять перевернулась и продолжила двигаться. Жанибеков закрутил "барашек” на место и повторил эксперимент. Результат был такой же. Второй "барашек”, который взял космонавт, делал кувырок через каждые 43 см. Следующим объектом эксперимента Жанибеков выбрал пластилиновый шарик с прикрепленной с одной стороны гайкой. Запущенный таким же образом, как и "барашек”, шарик через определенные промежутки расстояния повторял кувырок. На основе эксперимента Жанибекова некоторые специалисты сделали следующий вывод: Земля – это тоже "шарик”, который летит в космосе. Значит, и наша планета в какой-то момент может неожиданно повернуться вокруг своей оси (в момент кувырка земное ядро на миг перестанет вращаться и магнитное поле исчезает). Есть мнение: такой цикл составляет 16 тысяч лет и мы уже приближаемся к этому рубежу. Озвучивались утверждения, что все крупные планетарные катастрофы, происходившие на Земле с завидной периодичностью, влекшие за собой кардинальные изменения климата, гибель цивилизаций и обусловливали кардинальный поворот эволюции, могли быть связаны именно с "эффектом Жанибекова” – кувырком Земли, изменением географических, магнитных полюсов и последствий, вызванных этими апокалипсическими явлениями.

За комментариями мы обратились к директору Обсерватории БГУ, кандидату физико-математических наук Ольгерду Кузнечику.

- То, что магнитное поле Земли меняется по величине и эпизодически меняет свою ориентацию в пространстве (инверсия), – это ученым хорошо известно, – пояснил астроном. – Причем циклы инверсии, как правило, очень продолжительные. Однако сначала следует отметить, что магнитное поле Земли – это сложная структура. Кроме основного магнитного поля, которое можно описать магнитным диполем, расположенным в центре Земли, нужно учитывать магнитное поле коры Земли, мантии Земли и соответственно магнитные поля, возникающие в так называемых реакционных зонах Земли.

Деформация этих зон обусловливает изменение полюсов сферы и магнитосферы. Ряд современных ученых утверждает, что существованию геомагнитного поля мы обязаны двум факторам: вращению Земли и конвекции в жидком ядре. В таком случае для полного исчезновения геомагнитного поля должна прекратить вращение Земля или полностью затвердеть ее ядро. Судя по относительно небольшим изменениям общего состояния геомагнитного поля, темпам потери планетой тепла, замедлению вращения, это произойдет где-то через 2-2,5 млрд. лет.

Согласно данным палеомагнитных измерений, нет ни одного примера снижения величины геомагнитного поля до нуля, в том числе и во время инверсии. А у нас еще есть кора и мантия, где образуются так называемые местные магнитные поля, так как там залегают ферромагнетики (вещества, которые обладают большой магнитной проницаемостью), парамагнетики (слабомагнитныя вещества) и диамагнетики (вещества, которые намагничиваются против направления внешнего магнитного поля, при отсутствии внешнего магнитного поля они немагнитны). Для того, чтобы местные магнитные поля изменились, необходимы исключительно большие потрясения, например, пробуждение вулкана.

Таким образом, во время инверсии изменяется, в основном, дипольное поле, остальные магнитные поля более стабильны, поэтому полное исчезновение магнитосферы в ближайшие миллиарды лет нашей планете не грозит.

За последние 200-400 лет зафиксировано падение величины магнитного поля. Вероятность наступления инверсии в ближайшее (по геологическим масштабам) время довольно высока. Однако это не означает, что снижение интенсивности поля и смещение магнитного полюса, которое наблюдается сейчас, обязательно закончится инверсией. Описанные явления могут просто отражать вековые вариации.

Если происходит уменьшение основного поля по величине, то это не значит, что магнитосфера полностью исчезает. Магнитосфера уменьшается сложным образом: при падении напряженности поля в 10 раз положение внешней границы магнитосферы Земли сократится с десяти земных радиусов до семи. Проще говоря, магнитосфера сожмется на три радиусы Земли. Это может заметно изменить радиационную обстановку в околоземном пространстве за счет увеличения интенсивности магнитных бурь. Последнее не приведет к скорой катастрофе, но может вывести из строя геостационарные спутники и косвенно повлиять на эволюцию живых организмов – через увеличение числа мутаций. (В общем, для того, чтобы ощутить изменение полярности магнитного поля, достаточно сделать стойку на голове или на руках.)

Что касается смещения магнитных полюсов, то оно происходит постоянно. Это глобальные вековые вариации направления геомагнитного поля. Обычно их величина составляет 10-20 угловых градусов. Они периодические и длятся от десятков до сотен тысяч лет. Эти перемещения происходят вокруг географических полюсов.

Изменение направления магнитного поля само по себе не несет человеку смертельной угрозы. Самое неблагоприятное для нас, если направление магнитного поля совпадет с подсолнечной точкой. Магнитное поле неоднородное по толщине, и на полюсах оно самое тоненькое. Там находятся магнитосферные каспы – воронкообразные области "входа” и "выхода” магнитного поля, через которые частицы солнечной плазмы могут проникать в полярную ионосферу, что обусловливает такое явление, как "полярное сияние”. В "нормальной магнитосфере” касп расположен в зоне полярного вала, где поток солнечного воздуха огибает магнитосферу. Но в период инверсии (изменения направления) магнитного поля, когда один из полюсов попадает в подсолнечную точку, солнечный воздух "дует” непосредственно в касп. В результате будет происходить гигантская накачка магнитосферы частицами высоких энергий, особенно во время мощных выбросов солнечной плазмы в сторону Земли. Такое бывает не так часто, и необходимо, чтобы мощный выброс в сторону Земли произошел именно во время смены знака поля. В такой ситуации потрясение геомагнитного поля (магнитная буря) будет сравнимо с величиной самого поля. Можно ожидать также резкого возрастания электрического потенциала ионосферы Земли с развитием высокой грозовой активности, резким возрастанием потока энергий через магнитосферу, что может существенно повлиять и на климат Земли. В основном, это может обусловить мутации всех живых организмов. В том числе и людей.

На данный момент сведений относительно уровня риска приближения каспа к подсолнечной точке нет. За последние 40 лет геомагнитное поле ослабло приблизительно на 40 процентов, но это пока "вписывается” в промежуток вековых вариаций.

Астроном подчеркнул, что инверсия геомагнитного поля не имеет никакого отношения к гибели динозавров. Расцвет жизни динозавров (Юрский период) пришелся на время наиболее частых инверсий поля за все время существования жизни на планете, и тогда динозавры не вымирали, а наоборот интенсивно размножались. (Вымерли они по причине высокой вулканической активности.) Таким образом, отсутствует связь земной жизни с геомагнитной инверсией как на уровне отдельных биозон, так и на уровне катастрофического массового вымирания органического вида.


- Мы уже говорили выше, что полностью магнитное поле Земли в любом случае не исчезнет, даже если бы описанный Жанибековым переворот нашей планеты был возможен, – добавил Ольгерд Павлович.

Изучением эффекта Жанибекова в течение 10 лет занимались очень серьезные организации: специалисты Института проблем механики, Научно-технического центра ядерной и радиационной безопасности и Международного научно-технического центра полезных нагрузок космических объектов. Однако до сих пор нет теоретической базы этого эффекта. У Земли есть хороший стабилизатор – твердое металлическое ядро, которое вращается в более жидкой части ядра. Плюс – кора и мантия. И для того, чтобы кувыркнуться, Земле нужен очень большой толчок. Такой кувырок маловероятен.