Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Произойдет ли "переполюсовка" магнитных полюсов Земли?

  • Владимир Трухин

Северный магнитный полюс смещается на территорию России. В настоящее время магнитный полюс движется в сторону севера Аляски. Радиостанция "Немецкая волна" приводит мнение члена геологической комиссии Канады Ларри Ньюитта о том, что если нынешние темпы смещения магнитных полюсов сохранятся, то уже через 3 года северный магнитный полюс покинет канадские территориальные воды, а к середине века он окажется в Сибири.

Рассказывает доктор физико-математических наук, профессор, а также декан физического факультета МГУ и заведующий кафедрой физики Земли Владимир Трухин.

Владимир Трухин: Земля имеет собственное магнитное поле. Оно небольшое по напряженности, но, тем не менее, играет огромную роль в жизни Земли. Можно сразу сказать, что жизни в том виде, в каком она есть, могло бы не быть на Земле, если бы не было магнитного поля.

У нас есть небольшие защиты от космоса - такие, как, например, озоновый слой, который защищает от ультрафиолетового излучения. Силовые линии магнитного поля Земли защищают нас от мощного космического радиоактивного излучения. Есть космические частицы очень высоких энергий, и если бы они доходили до поверхности Земли, они действовали бы как всякая сильная радиоактивность, и что было бы на Земле - неизвестно.

Марина Катыс: Согласно имеющимся данным, за 4,5 миллиарда лет, что прошли с момента образования нашей планеты, северный магнитный полюс успел побывать на большей части земной поверхности. До 1970 года северный магнитный полюс дрейфовал со скоростью не более 10 километров в год, однако в последние годы скорость смещения увеличилась до 40 километров в год, а в декабре геомагнитный полюс Земли сместился сразу на 200 километров. Это зафиксировали приборы Центрального Военно-технического Института сухопутных войск.

Ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе считает, что аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого ученые считают тот факт, что Солнечная система проходит определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом.

Прокомментировать этот факт я попросила заместителя директора санкт-петербургского филиала Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, доктора физико-математических наук Олега Распопова.

Олег Распопов: Постоянное геомагнитное поле на самом деле не такое уж постоянное. И оно все время меняется. 2 500 лет назад величина магнитного поля была в полтора раза больше, чем сейчас, и затем (за 200 лет) она снизилась до того значения, которое мы имеем сейчас.

В истории геомагнитного поля постоянно случались так называемые инверсии, когда происходила переполюсовка геомагнитных полюсов. Геомагнитный северный полюс начинал двигаться и потихоньку перемещался в южное полушарие. При этом величина геомагнитного поля уменьшалась, но не до нуля, а примерно до 20-25 процентов от современного значения.

Но наряду с этим бывают в геомагнитном поле так называемые "экскурсы" (это - в русской терминологии, а в зарубежной - "экскурсии" геомагнитного поля). Когда магнитный полюс начинает двигаться - как бы начинается процесс инверсии, но он не завершается. Северный геомагнитный полюс может дойти до экватора, перейти экватор, а затем, вместо того, чтобы до конца переполюсоваться, он возвращается в свое прежнее положение. Последняя "экскурсия" геомагнитного поля была 2 800 лет назад.

Проявлением такой "экскурсии" может быть наблюдение полярных сияний в южных широтах. И вроде бы, действительно, такие сияния наблюдались примерно 2 600 - 2 800 лет назад.

Сам процесс "экскурса" или "инверсии" - это не дело дней или недель, в лучшем случае это сотни лет, может быть даже тысячи лет. Ни завтра, ни послезавтра это не произойдет.

Марина Катыс: Радиостанция "Немецкая волна" также сообщила, что на прошедшей в Ганновере ежегодной сессии Немецкого физического общества обсуждались результаты последних геомагнитных наблюдений, в частности и тот факт, что напряженность магнитного поля Земли убывает, причем гораздо быстрее, чем предполагали ученые. За последние 20 лет напряженность геомагнитного поля уменьшилась в среднем на 1,7 процента, что в 10 раз превышает расчетную скорость. При этом в Европе напряженность геомагнитного поля возросла, а в южной части Атлантического океана и в районе Карибских островов уменьшилась на 10 процентов.

Слово доктору физико-математических наук, профессору, а также декану физического факультета МГУ и заведующему кафедрой физики Земли Владимиру Трухину.

Владимир Трухин: Природа геомагнитного поля до сих пор до конца не ясна. Считается, что оно генерируется в ядре Земли на глубине около 3 000 километров от поверхности Земли. Мы никогда не достигнем такой глубины, никогда туда не доберемся, и поэтому, собственно, работа по изучению происхождения магнитного поля Земли проводится только в теоретическом плане.

Помимо того, что магнитное поле Земли является хорошим экраном от радиоактивного космического излучения, оно имеет большое значение просто для нашей жизни. Навигация, географические открытия были бы невозможны, если бы не было магнитного поля Земли.

Кроме того, магнитное поле Земли сильно влияет как на живые, так и неживые организмы. Например, все химические процессы в природных минералах проходят в присутствии магнитного поля, и они проходят по-другому по сравнению с тем, как бы они проходили в отсутствие магнитного поля.

Очень сильное влияние оказывает магнитное поле и на живые организмы.

Полярное сияние тоже связано с магнитным полем. Если бы магнитного поля не было, то тогда бы не было и полярных сияний, потому что частицы, которые прилетают из космоса (заряженные электроны, в частности), распространяются по силовым линиям магнитного поля, так сказать, закручиваются вокруг силовых линий, и высыпаются уже в районе полюсов. Они обладают большой энергией, они ионизируют молекулы воздуха и других веществ, что находятся в воздухе, которые в результате начинают светиться.

Марина Катыс: По мнению целого ряда исследователей, смещение магнитных полюсов земли свидетельствует о возможном изменении направления геомагнитного поля. По мнению научного сотрудника Геофизического центра, расположенного в Потсдаме, профессора Германа Люра, магнитное поле планеты не раз меняло свое направление. С этим согласен и доктор физико-математических наук, профессор Владимир Трухин.

Владимир Трухин: По косвенным данным, по намагничиванию горных пород (ведь горные породы все на Земле намагничиваются в магнитном поле, которое генерируется в ядре Земли), было обнаружено, что некоторые горные породы имеют намагниченность по направлению современного поля, а некоторые - противоположную или, как говорят, обратную намагниченность. Это обнаружено на породах разного возраста, причем приблизительно одинаковое число пород намагничено прямо, и столько же в противоположную сторону.

На основании этого сделано предположение (это не окончательный вывод), что разная намагниченность пород связана с тем, что в прошлые геологические эпохи магнитное поле неоднократно меняло свою полярность. Начиная с такого геологического времени, как кембрий (это время, отстоящее от нашего времени на 600 миллионов лет), произошло около 1 500 инверсий магнитного поля. Последняя инверсия магнитного поля (по данным намагниченности горных пород) произошла приблизительно 600 000 лет назад.

Сама инверсия, когда она происходит (опять же, по данным намагниченности пород), происходит в течение нескольких тысяч лет.

Марина Катыс: По мнению немецких ученых, сегодня многие признаки указывают на то, что в южной части Атлантического океана начинает формироваться регион, который в будущем может стать новым магнитным полюсом Земли. Однако, по мнению заместителя директора Санкт-петербургского филиала Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн доктора физико-математических наук Олега Распопова, события могут развиваться и по другому сценарию.

Олег Распопов: Сейчас наблюдается ускорение движения северного магнитного полюса (ну, и южного, соответственно). Это может быть признаком того, что - да, начинатся "экскурс" или "инверсия" геомагнитного поля.

Во время последнего "экскурса", которые был 2 800 лет назад, наблюдалось сильное похолодание в средних и высоких широтах и очень жаркая погода в Африке. То есть происходили резкие климатические колебания. Вполне возможно, что может измениться циркуляция атмосферы.

Как будет себя чувствовать природа? Наверное, ей будет неуютно. С птицами может что-то твориться и с животными, которые очень чувствительны ко всем этим вещам. Они почувствуют дискомфорт.

В навигационных системах магнитный полюс сейчас, конечно, используется, но в настоящее вермя в значительной степени используются и спутниковые навигационные системы. В этом смысле все будет в порядке.

Марина Катыс: Иными словами, связывать возросшее в последнее время число авиакатастроф с фактом смещения на 200 километров магнитных полюсов не стоит, считает Владимир Трухин.

Владимир Трухин: Окружность Земли - 40 000 километров. То есть, 200 километров - не очень большое смещение.

То, что магнитное поле не направлено точно на географический Северный полюс, как думали наши древние предки, впервые открыл Колумб во время своего путешествия из Европы в Америку. Это было в 1492 году.

Когда он на своих каравеллах отправился через океан, то уже через день моряки обнаружили, что компас смотрит не точно на север, а немного отклоняется. Они это проверяли по наблюдениям за Солнцем с помощью секстанта, который позволяет точно определить направление. Но это можно сделать 1 - 2 раза в день, а корабль движется постоянно, ориентируясь по компасу.

На следующий день моряки обнаружили, что стрелка компаса еще больше отклонилась от направления на север. Тогда на корабле вспыхнул бунт. Моряки потребовали, чтобы экспедиция немедленно вернулась обратно, потому что как они решили, тут действует какая-то дьявольская сила. Но Колумб был во всем гениальный человек. Он понял, что дело тут, конечно, не в дьявольской силе, а в свойствах магнитного поля. И он подложил топор в том месте, где был компас, тем самым "исправил" направление стрелки компаса, и морякам объяснил: "Вообще-то, - говорит, - компас притягивается Полярной звездой, и поэтому он точно смотрит на север. Но, - говорит, - тут Полярная звезда на какое-то время немножко сместилась. Однако, как видите, сейчас все нормально". И таким образом он усмирил бунт, и его корабли достигли берегов Америки.

А в своем вахтенном журнале он записал, что магнитное поле не всегда точно показывает на север, и что это надо измерять. И с тех пор начали вести измерения магнитного поля. Колумб, собственно, является основоположником науки о земном магнетизме.

Марина Катыс: По данным ученых, магнитные полюса Земли находятся в постоянном движении, но пока с уверенностью можно говорить лишь о колебательных движениях или "экскурсиях" полюсов. А вот последствия возможной инверсии или "переполюсовки" могут быть весьма серьезными для всего живого.

Продолжает доктор физико-математических наук, профессор, декан физического факультета МГУ и заведующий кафедрой физики Земли Владимир Трухин.

Владимир Трухин: В принципе, инверсии вполне могут быть, но окончательно это не доказано. И они, конечно, опасны для Земли. Потому что во время инверсии, когда она достигает своего апогея, магнитное поле практически равно нулю. Поэтому и для птиц не будет никакой ориентации, и для кораблей. Кстати, сейчас даже космические корабли ориентируются с помощью магнитного поля, и подводные лодки тоже.

Во-вторых, мощное радиоактивное космическое излучение (частицы высоких энергий) будет достигать поверхности Земли. Эти частицы будут сильно воздействовать прежде всего на живую природу. То есть инверсия - явление опасное.

Но, во-первых, это проблема не нашего поколения. В ближайшие несколько десятков лет, а может быть и раньше выяснится: это однонаправленное движение, или это колебательное движение, и никакой инверсии не будет.

Дело в том, что горные породы могут менять свою полярность, направление своей намагниченности, и в том случае, если поле не меняется. То есть они могут намагничиваться как по полю, так и против поля.

Таким образом, есть 2 возможных механизма обратного намагничивания горных пород. С одной стороны, за счет инверсий (но мы это не наблюдали, мы только предполагаем, что это так). Второй механизм - это за счет так называемого самообращения, когда сам минерал, сама порода намагничиваются в результате сложных физико-химических процессов анти-параллельно внешнему полю. Это мы наблюдаем в лаборатории и изучаем.

Марина Катыс: Вполне вероятно, что смещение магнитного полюса оказывает влияние на погоду и самочувствие людей. Даже синоптики в последние годы стали специально оговаривать в прогнозах благоприятную или неблагоприятную геомагнитную обстановку.

Слово доктору физико-математических наук, профессору, заслуженному деятелю науки Российской Федерации Олегу Распопову.

Олег Распопов: Магнитные бури создают переменные электрические и магнитные поля, которые могут воздействовать на человека. Часть этих шумов лежит в диапазоне собственных ритмов человека, и поэтому человек может быть чувствителен к этим вещам.

А если говорить о постоянном поле, то древний человек (например, на Курской магнитной аномалии) не селился в местах, где присутствуют сильные магнитные аномалии. Он селился там, где нет сильных магнитных полей. По-видимому, он тоже как-то это чувствовал.

Марина Катыс: Доктор физико-математических наук, профессор Владимир Трухин считает, что влияние геомагнитного поля на здоровье человека сильно преувеличено.

Владимир Трухин: Дело в том, что наши антропогенные электромагнитные помехи на много порядков превышают амплитуду магнитных бурь, даже самых сильных. Все люди постоянно находятся в постоянных и переменных магнитных полях, которые гораздо сильнее, чем природные магнитные поля.

Я думаю, что такое смещение магнитных полюсов на здоровье человека не повлияет.

Напряженность магнитного поля Земли - всего пол-эрстеда, это же ничтожно малое поле. Оно еле чувствуется современными приборами. А магнитные бури по своей амплитуде в 1 000 раз меньше еще, чем само магнитное поле.

Марина Катыс: Магнитное поле Земли, защищающее обитателей нашей планеты от губительного воздействия солнечной радиации, постепенно теряет свою силу, - сообщает сайт газеты "Мэйл Гардиан". За последние 2 столетия величина потока магнитного поля Земли значительно снизилась, и при сохранении существующей тенденции через 1 000 лет поле может совсем исчезнуть. Тогда мощные потоки солнечной радиации нагреют верхние слои атмосферы, что вызовет глобальные изменения климата. Из строя выйдут все навигационные и коммуникационные спутники, находящиеся на земной орбите, а мигрирующие животные потеряют способность к ориентации.

И снова я обращаюсь с вопросом к доктору физико-математических наук, профессору и заслуженному деятелю науки Российской Федерации Олегу Распопову.

Стоит ли человечеству волноваться по поводу возможной инверсии магнитных полюсов Земли, или же это произойдет достаточно медленно, и не скажется на жизни нынешнего поколения?

Олег Распопов: Безусловно, мы должны задуматься сейчас. Если мы думаем о парниковом эффекте (а парниковый эффект прогнозируется на 100 - 150 лет - вот в таких масштабах времени), то мы должны думать и об этих вещах. Но то, что нашему поколению так уж нужно бояться, что завтра-послезавтра что-то произойдет - я думаю, что такой вот опасности нет. Просто надо провести научные проработки этой проблемы, и мы этим, в частности, занимаемся.

Сейчас мы знаем, что если изменяется магнитное поле, изменяются потоки космических лучей. Лучи оказывают климатическое воздействие. Уменьшение магнитного поля в 4 раза может сильно изменить погодные условия и всю глобальную погодную ситуацию.

Сценарии в научном плане должны быть проиграны.

Марина Катыс: Эти сценарии позволяют говорить о катастрофических последствиях инверсии магнитных полюсов, или же о том, что все-таки планета и жизнь на планете переживут это событие?

Олег Распопов: Раньше переживали и сейчас переживут.

Сейчас проигрываются сценарии с Каспийским морем - то оно мелело, то вода снова поднималась. Что будет дальше? Будет вода подниматься или море будет мелеть? 2 800 лет назад его уровень был на 30 метров ниже. 5 200 лет назад уровень Каспия был ниже на 75 метров.

Наверное, надо проигрывать такие сценарии.

Марина Катыс: Но, во всяком случае, можно твердо сказать, что возможная инверсия магнитных полюсов Земли приведет к изменению климата на определенной части планеты?

Олег Распопов: Я думаю, что это можно сказать уверенно. В глобальном масштабе изменится циркуляция атмосферы. К чему это приведет? - Я не специалист-климатолог, поэтому мне трудно ответить на этот вопрос. Я думаю, в каких-то местах будет хорошо...

Марина Катыс: Но не только на Земле отмечено движение магнитных полюсов. Специалисты Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), ведущие наблюдения за поведением Солнца, зарегистрировали смену магнитных полюсов и на Солнце. Северный магнитный полюс Солнца, который всего несколько месяцев назад был в северном полушарии, теперь находится в южном.

Впрочем, такое перевернутое местоположение магнитных полюсов не является уникальным событием. Полный 22-летний магнитный цикл связан с 11-летним циклом солнечной активности, и смена полюсов случается во время прохождения максимума.

Комментирует доктор физико-математических наук, профессор, а также декан физического факультета МГУ и заведующий кафедрой физики Земли Владимир Трухин.

Владимир Трухин: На Солнце магнитные полюса постоянно и довольно часто меняются. Это давно известно. Сейчас просто зафиксировали очередную смену знака. Там магнитные поля не привязаны к самому Солнцу в целом. В пятнах на Солнце, в протуберанцах образуются мощные магнитные поля.

Почти все космические объекты имеют те или иные магнитные поля. В космическом пространстве носятся намагниченные сгустки плазмы. Магнетизм - это явление, органически присущее всем космическим телам, в том числе и нашей Земле.

Мы в лаборатории наблюдаем случаи смены знака намагниченности безо всякой смены направления магнитного поля. Иными словами - может быть и так, и так. Мы как раз над этим работаем. Я думаю, что сейчас можно (как предположение) считать, что возможна смена магнитных полюсов, но окончательно этого пока сказать еще нельзя.

Все эти процессы, происходящие на Земле - очень медленно текущие процессы, как правило.

Например, Красное море между Африкой и Аравийским полуостровом является нарождающимся океаном. Идет расширение этого моря и через какое-то время на этом месте будет океан. Но время это - 50 миллионов лет.

Поэтому некоторые процессы, которые на Земле происходят, для нас не актуальны.

Другое дело - процессы, влияющие на экологическое состояние Земли, очень важны. Антропогенные процессы идут очень быстро, и в результате они могут так быстро загрязнять Землю, что Земля не сможет самоочиститься. Это - очень острая проблема.

Марина Катыс: Геомагнитное поле Земли последний раз изменяло свое направление около 740 000 лет назад, хотя, по некоторым данным, инверсия случается в среднем раз в 500 000 или 600 000 лет. Поэтому ряд исследователей полагают, что подходит срок для очередной смены магнитных полюсов, но никто не может точно предсказать, когда это произойдет.

XS
SM
MD
LG