Чому сила магнітного поля Землі стрімко зменшується?

Рекламний блок

Земля оточена магнітним полем. Саме воно змушує стрілку компаса вказувати на північ і захищає нашу атмосферу від постійної бомбардування заряджених частинок з космосу, таких як протони. Без магнітного поля наша атмосфера буде повільно зникати під впливом шкідливого випромінювання, а життя майже напевно не зможе існувати в тому вигляді, який ми спостерігаємо сьогодні.

Геомагнітні інверсії

Ви можете думати, що магнітне поле є нескінченним, постійним аспектом життя на Землі, і якою мірою будете праві. Але магнітне поле Землі насправді змінюється. Приблизно раз у кілька сотень тисяч років або близько того воно перевертається. Північний полюс змінюється місцями з південним. І коли це відбувається, магнітне поле також має тенденцію ставати дуже слабкими.магнитное поле

Аномалія південної Атлантики

В даний час геофізиків турбує усвідомлення того, що сила магнітного поля Землі скорочується протягом останніх 160 років із загрозливою швидкістю. Цей колапс зосереджений у величезному просторі південної півкулі і простягається від Зімбабве до Чилі. Він відомий як аномалія південної Атлантики. Сила магнітного поля в цьому місці настільки слабка, що це навіть створює небезпеку для супутників, які знаходяться на орбіті Землі над цією областю. Магнітне поле більше не захищає їх від випромінювання, яке створює перешкоди для електроніки супутників.магнитное поле

Наслідки розвороту магнітного поля

Але це ще не все. Сила магнітного поля продовжує слабшати, потенційно віщуючи ще більш драматичні події, в тому числі глобальний розворот магнітних полюсів. Таке істотне зміна вплине на наші навігаційні системи, а також передачу електроенергії. Північне сяйво можна буде побачити на різних широтах. Крім того, при дуже низьких значеннях сили поля під час глобального розвороту поверхні Землі досягне більше радіації, що також може вплинути на показники захворюваності на рак.

Вчені до цих пір не до кінця розуміють, якою мірою досягнуто ці ефекти, тому їх дослідження є особливо актуальними. Вони використовують деякі, можливо, несподівані джерела даних, у тому числі 700-річні африканські археологічні записи, щоб вивчити це питання.сила

Походження магнітного поля Землі

Магнітне поле Землі створюється завдяки наявності заліза в рідкому зовнішньому ядрі нашої планети. Завдяки даним обсерваторій і супутників, які вивчають магнітне поле останнім часом, вчені можуть з точністю змоделювати те, як воно буде виглядати, як якщо б ми помістили компас безпосередньо над закрученим рідким ядром Землі.

Пляму зворотної полярності

Ці аналізи показують дивовижну особливість: нижче південній частині Африки існує пляма зворотної полярності на границі ядра і мантії, де рідке залізо зовнішнього ядра ??зустрічається з жорсткою частиною надр Землі. У цій області полярність поля протилежна середньому глобального магнітного поля. Якщо б ми змогли встановити компас глибоко під південною частиною Африки, то побачили б, що в цій незвичайній області стрілки, що визначають північ, насправді вказують на південь.аномалия

Це пляма є головним винуватцем аномалії в південній Атлантиці. При чисельному моделюванні незвичайні плями, схожі на це, з'являлися безпосередньо перед геомагнітними инверсиями.

За всю історію планети магнітні полюси мінялися досить часто, але останній розворот відбувся в далекому минулому, приблизно 780 тисяч років тому. З урахуванням швидкого зниження сили магнітного поля в останні 160 років виникає питання про те, що відбувалося до цього.

Вивчення археомагнетизма

Під час археомагнетических досліджень геофізики й археологи намагаються дізнатися про минуле магнітного поля. Наприклад, глина, яка використовувалася для виготовлення керамічних виробів, містить невелику кількість магнітних мінералів, таких як магнетит. Коли глина нагрівалася в процесі створення кераміки, її магнітні мінерали втрачали магнетизм, який вони, можливо, мали. При охолодженні вони фіксували напрямок і інтенсивність магнітного поля в той час. Якщо можна визначити вік кераміки (з допомогою радіовуглецевого датування, наприклад), то також з'являється шанс відновити археомагнетическую історію.магнитное поле

Завдяки використанню такого роду даних учені мають часткову історію археомагнетизма для Північної півкулі. На противагу цьому, в Південній півкулі ці записи дуже мізерні. Зокрема, не існує практично ніяких даних з Південної Африки, а адже цей регіон, разом з Південною Америкою, міг би забезпечити краще розуміння історії появи сучасної аномалії.

Археомагнетическая історія південної Африки

Але предки сучасних південних африканців, металурги і фермери, які почали мігрувати в цей регіон приблизно 2000-1500 років тому, випадково залишили нам деякі підказки. Ці люди залізного століття жили в хатинах, збудованих з глини, і зберігали зерно в укріплених глиняних бункерах. Як перші агрономи залізного століття в південній частині Африки, вони покладалися на кількість опадів.магнитное поле

Ці громади часто реагували на час посухи ритуалами очищення, які тягли за собою обпалення зерносховищ. Ці трагічні події для древніх людей опинилися в кінцевому рахунку благом для вивчення археомагнетизма. Так само як і у випадку з обжиганием і охолодженням керамічних виробів, глина в зерносховищах записала магнітне поле Землі, коли вона охолоджувалася. Оскільки ці древні хатини і бункери для зерна іноді знаходять недоторканими, вчені можуть з їх допомогою отримати дані про напрямок і силу магнітного поля в той час.

Вчені зосередили свою увагу на відборі проб із стоянок залізного століття, які усівають долину річки Лімпопо.аномалия

Потік магнітного поля

Відбір проб довжині річки Лімпопо надав перші дані про магнітне поле південній частині Африки між 1000 і 1600 роками нашої ери. Вчені виявили, що близько 1300 року сила магнітного поля в цій області скорочувалася так само швидко, як сьогодні. Потім його інтенсивність зросла, хоча і більш повільними темпами.

Поява двох інтервалів швидкого розпаду поля - близько 700 років тому і сучасного - припускає зворотне явище. Можливо, в Південній Африці регулярно з'являлася подібна аномалія, і вона старша, ніж показали дані? Якщо так, то чому це повторюється в одному й тому ж місці?

За останнє десятиліття дослідники накопичили дані аналізів сейсмічних хвиль землетрусів. Оскільки сейсмічні хвилі переміщуються через шари Землі, швидкість, з якою вони подорожують, є показником щільності шару. Тепер вчені знають, що велика площа повільних сейсмічних хвиль характеризує основну кордон мантії під південною частиною Африки.аномалия

Цей конкретний регіон, швидше за все, має вік в десятки мільйонів років, і його кордону є чіткими. Цікаво відзначити, що пляма зворотної полярності практично збігається з його східним краєм.

Вчені вважають, що незвичайна африканська мантія змінює потік заліза в активній зоні знизу, яке, в свою чергу, змінює поведінку магнітного поля на краю сейсмічної області і плями зворотної полярності.

Передбачається, що ця галузь швидко зростає, а потім повільно повертається в норму. Час від часу одне пляма зворотної полярності може досягти достатньо великих розмірів, щоб домінувати в магнітному полі південного півкулі.аномалия

Як відбувається інверсія

Традиційна ідея інверсії полягає в тому, що вона може початися в будь-якому місці ядра. Однак нова концептуальна модель передбачає, що можуть бути особливі місця на границі ядра і мантії, які сприяють цим розворотів магнітного поля. Поки що невідомо, чи почне сучасне магнітне поле зменшуватися в найближчі кілька тисяч років, або воно просто продовжить слабшати протягом наступних двох століть.

Але докази, надані предками сучасних південноафриканців, безсумнівно, допоможуть вченим далі вивчати пропонований ними механізм інверсії. Якщо ця ідея вірна, розворот полюсів може початися в Африці.

Рекламний блок



Додати коментар
Ваше Ім'я:   Ваш E-Mail:  


Введіть слово "життя" без кавичок

Відповідь:
© http://kafedam.pp.ua 2014