Озадаченный компас. Чем опасен дрейф магнитных полюсов Земли - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Озадаченный компас. Чем опасен дрейф магнитных полюсов Земли

Кандидат физико-математических наук Евгений РОЗАНОВ не считает себя экспертом в столь перспективной и привлекательной для ученых области, как смена магнитных полюсов. Однако именно Розанов вместе с коллегами опубликовал статью в одном из самых престижных мировых журналов – Science – об этом глобальном явлении, произошедшем, как определили специалисты, 42 000 лет назад. Евгений Владимирович работает в Радиационном центре данных Физической и метеорологической обсерватории в Давосе (Швейцария). Автор порядка 250 научных статей, его индекса Хирша – 49. В прошлом году он победил в конкурсе мегагрантов и организовал лабораторию мирового уровня в Санкт-Петербургском университете (заявок было подано 345, проект Розанова занял одно из первых мест).

– Как случилось, что вы увлеклись магнитными полюсами Земли?
– В основном я изучаю химию атмосферы, включая озоновый слой. Важно знать, как он образовался в прошлом, его перспективы и что нужно делать, чтобы его сохранить. Анализирую влияние солнечной радиации и энергетических частиц (солнечных протонов, галактических лучей и магнитосферных электронов) на климат. Они находятся под влиянием магнитного поля, защищающего Землю от их проникновения. Но за исключением полюсов. Отсюда вопрос: что случится с магнитным полем, как оно себя поведет при изменении его формы? Ведь вполне реально смещение полюсов или ослабление магнитного поля.

– Раз есть полюса, значит, Земля – магнит?
– Магнитом является не сама планета, а ее металлическое ядро, содержащее в жидком виде металлы, в основном железо и никель. Их движение и формирует геомагнитное поле. На Марсе, как известно, его нет, поскольку жидкое ядро остыло. Это привело к почти полному исчезновению атмосферы за счет влияния частиц солнечного ветра: при отсутствии магнитного поля они беспрепятственно уносят молекулы газов.

– Что такое магнитные полюса, почему их подвижки отражаются на землянах?
– Магнитный полюс – область, полностью открытая в межпланетном пространстве. Здесь нет магнитного поля, и Земля оказывается без защиты. Не встречая сопротивления поля, протоны и галактические лучи буквально врываются в земное пространство. Так повышается уровень ионизации за счет превращения молекул воздуха в заряженные частицы. Это приводит к увеличению концентрации окислов азота и водорода, уменьшению озонового слоя в стратосфере, сопровождающегося увеличением опасной ультрафиолетовой радиации на поверхности. Все это может портить жизнь землянам, вызывая болезни кожи и глаз. При построении математических моделей нам так и не удается учесть все происходящие при этом процессы. Их поиск продолжается.

– Как происходит смена полюсов?
– Особенности этого действа – до сих пор загадка для ученых. Предположительно, их вызывают возмущения, происходящие в результате изменений земного ядра. И возмущения происходят. Скажем, северный магнитный полюс, находящийся над арктической частью Канады, сравнительно быстро смещается в сторону нашей Арктики. С приличной, замечу, скоростью – примерно 50 км в год. Можно рассчитать, что через 50-100 лет полюс достигнет Сибири. Но пока это предположение.

– Какие последствия вызывает смена полюсов?
– Нарушается система ориентации, и компас фактически выходит из строя. Возможно воздействие на состояние ионосферы, распространение радиоволн и работу систем позиционирования. А я стараюсь понять, что произойдет на Земле, если магнитное поле изменит свою напряженность, исчезнет совсем или перестроится со смещением полюсов на экватор. Исследуя окаменевшую вулканическую лаву, французские ученые Бонхоммет и Бабкин еще в 1967 году предположили, что 42 000 лет назад произошло существенное ослабление геомагнитного поля. Недавние исследования группы авторов, опубликованные в журнале Science, показали, что это явление совпадает с драматическими событиями в истории Земли. Например, перемещение ледникового щита на территорию будущей Канады, массовое вымирание мегафауны в Австралии и Северной Америке, уход с исторической сцены неандертальцев.
Это установили специалисты, изучающие историю Земли методом радиоуглеродного анализа стволов древних деревьев каури, найденных в новозеландских болотах, а также радиоизотопного анализа ледниковых кернов, осадочных пород и других методов. Как показали собранные данные, на протяжении тысячи лет происходил постепенный дрейф полюсов и, как следствие, разрушение магнитного поля Земли. Оно перестало быть мощным защитным экраном.

В поисках объяснения палеоклиматологи обратились к нам – специалистам по моделированию климата и озонового слоя. Они попросили помочь им определить связь между потерей защитного магнитного поля и возникшими на Земле бедами. Мы провели ряд экспериментов и пришли к выводу: связь, безусловно, есть, но исчерпывающе объяснить все нюансы произошедших изменений пока невозможно.

– Как выглядела Земля 42 000 лет назад?
– Структура материков была такой же, как сегодня. Ледники покрывали бóльшую часть территории нынешней Северной Америки и Европы. На территории нашей страны лед заканчивался немного севернее Каспийского моря. Понятно, что неандертальцы жили южнее границы ледников, им хватало всяческой живности и даров леса. Но очень сильно они пострадали из-за усиления радиации, вызвавшей, как теперь мы знаем, ожоги, меланому, повреждения кожи и глаз. Ученые пришли к выводу, что именно в тот период начала развиваться наскальная живопись – пещерное искусство древних людей (что подтверждают многочисленные рисунки). Предполагается, что, спасаясь от ожогов, неандертальцы прятались в пещерах, а открытую тогда охру использовали как солнцезащитный крем и краски для наскальной живописи. Их зрение сильно пострадало. Возможно, это стало одной из причин их постепенной гибели. А на смену неандертальцам пришли современные люди – кроманьонцы. Существует гипотеза, что в результате эволюции строение их глаз стало меняться, пытаясь приспособиться к радиационному излучению.

– Как часто происходит смена полюсов? Когда, по вашему мнению, это может случиться и какие вызвать последствия?
– Беспокоиться не стоит: подобные драматические события происходят через десятки тысяч лет. А небольшие изменения полюсов случаются достаточно часто – на протяжении 10 000 лет – но не носят глобальный характер. И когда ждать следующего масштабного явления, честно говоря, не скажу – не моя сфера исследований.

– А малые подвижки полюсов угрозу несут?
– Нет, существенного влияния на навигацию они не оказывает, как и на жизнь землян. Смещается, например, зона вторжения энергичных частиц (протонов и электронов), скажем, на севере Канады или России, но это не опасно. Однако для общего развития науки, геолокации в частности, при разработке полетов к дальним планетам изучать их, безусловно, надо.

– Потепление климата влияет на смену полюсов?
– В принципе, такую связь исключить нельзя. Скажем, жидкое ядро Земли находится под влиянием различных процессов, происходящих в слое мантии Земли. И если гигантский гренландский ледник тает, что и происходит сегодня, то это сказывается на циркуляции жидкого ядра. И нельзя исключить, что возникшие изменения не отразятся на «поведении» полюсов.

– Вы опубликовали статью об изменении полюсов. Как коллеги ее приняли?
– Публикация вышла в журнале Science, а его представлять особо не нужно. Однако доработка материала заняла около года. Рецензенты потребовали его переделать, статью частично даже пришлось переписать, но в итоге она их удовлетворила. Откликов много – и положительных, и отрицательных. Редакция собирается опубликовать официальный комментарий, касающийся вопросов датировки событий. Но главное можно считать доказанным: смена полюсов и геомагнитное поле влияют на климат и озоновый слой. Однако использованная нами модель не объяснила полностью драматических изменений климата и вымирания мегафауны. В настоящее время мы работаем над объяснением процессов, связанных с действием солнечных протонных событий и влиянием ионизации на жизненный цикл облаков. Исследование потенциального воздействия мощного протонового потока на землян завершено, о результатах мы расскажем в очередной статье для одного из ведущих мировых журналов.

Юрий ДРИЗЕ

Изображение dima_goroziya с сайта Pixabay

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2