Наклон магнитного поля Земли 41 000 лет назад привел к падению его мощности до 4 процентов от современных значений

41000 лет назад в результате нарушения магнитного поля Земли, известного как Лашампское событие или Лашампская экскурсия, северное и южное магнитные поля планеты ослабли, а магнитное поле наклонилось вокруг своей оси и уменьшилось до минимума своей прежней силы.

Это ослабило магнитное притяжение, которое обычно направляет поток высокоэнергетических солнечных частиц к северному и южному полюсам, где они взаимодействуют с атмосферными газами и освещают ночное небо в виде северного и южного сияния.

Потребовалось около 1 300 лет, чтобы магнитное поле вернулось к своей первоначальной силе и наклону, и за это время авроры ушли в приэкваториальные широты, где их обычно не видно, сообщили ученые в четверг (16 декабря) на ежегодной конференции Американского геофизического союза (AGU), проходящей в Новом Орлеане и в Интернете.

Этот период интенсивных геомагнитных изменений мог также сформировать изменения в атмосфере Земли, которые повлияли на условия жизни в некоторых частях планеты, сказал на конференции AGU докладчик Агнит Мухопадхьяй, докторант кафедры климатологии и космических наук Мичиганского университета.

Магнитное поле Земли рождается в процессе вращения расплавленного ядра нашей планеты. Металлическая взвесь вблизи центра Земли и вращение планеты вместе создают на поверхности магнитные полюса на севере и юге; линии магнитного поля соединяют полюса извилистыми дугами.

Они образуют защитную зону, также известную как магнитосфера, которая защищает планету от радиоактивных частиц из космоса, по данным НАСА. Магнитосфера также защищает атмосферу Земли от солнечного ветра, или потоковых частиц, выбрасываемых Солнцем наружу. 

На стороне Земли, обращенной к Солнцу (на которую приходится основная тяжесть солнечного ветра), магнитосфера сжата примерно в 6-10 раз больше радиуса Земли. На ночной стороне Земли магнитосфера уходит в космос и может простираться на сотни земных километров, по данным НАСА.

Но около 41 000 лет назад сила магнитосферы упала "почти до 4 процентов от современных значений" и накренилась на бок, сказал Мухопадхьяй. "Несколько исследований в прошлом предсказывали, что магнитосфера полностью исчезла на дневной стороне", - добавил он.

Мухопадхьяй и его коллеги использовали цепочку различных моделей, чтобы обнаружить этот результат. Сначала они ввели данные о магнетизме планеты из отложений древних пород, а также вулканические данные в симуляцию магнитного поля во время события Лашампа.

Они объединили эти данные с моделированием взаимодействия магнитосферы с солнечным ветром, а затем ввели эти результаты в другую модель, которая рассчитала местоположение, форму и силу авроры путем анализа параметров солнечных частиц, создающих авроры, таких как давление ионов, плотность и температура.

Это первый случай, когда ученые использовали этот метод "для моделирования геокосмической системы и прогнозирования конфигурации магнитосферы, а также местоположения авроры", - сказал Мухопадхьяй.

Команда обнаружила, что, хотя магнитосфера сократилась примерно в 3,8 раза по сравнению с радиусом Земли во время события Лашампа, она никогда не исчезала полностью. В этот период уменьшения магнитной силы полюса, которые раньше располагались на севере и юге, переместились в экваториальные широты - и авроры последовали за ними.

"Геомагнитный наклон был значительно смещен от географических полюсов", - говорит Мухопадхьяй. "Это привело к тому, что авроральные осадки последовали за магнитными полюсами и переместились из географических полярных областей Земли в экваториальные широты".

Предыдущие исследования предполагали, что событие Лашампа могло повлиять на обитаемость доисторической Земли, ввергнув планету в экологический кризис, а новые модели намекнули, что такой исход "весьма вероятен", - сообщил Мухопадхьяй.

Ранее в этом году другие исследователи обнаружили, что ослабленная магнитосфера легко пронизывалась бы солнечными ветрами, что привело бы к разрушению озонового слоя, климатическим потрясениям и вымираниям - возможно, даже способствовало исчезновению неандертальцев в Европе, сообщал ранее Live Science.

Хотя полученные результаты не доказывают причинно-следственную связь между изменениями магнитного поля Лашампа и серьезными экологическими последствиями на Земле, модели предлагают идеи для будущих исследований, которые могут установить такую связь, сказал Мухопадхьяй.