Canvi dels pols de la Terra: freqüència, conseqüències. futur de la Terra

El nostre planeta té un camp magnètic que es pot observar, per exemple, utilitzant una brúixola. Es produeix principalment en un nucli fos molt calent del planeta i probablement tenia la major part del temps l'existència de la Terra. El camp és un dipol, t. I. Té un nord i un pol sud magnètic. Són una agulla d'una brúixola apuntaria directament cap avall o cap amunt, respectivament. S'assembla a un camp d'un imant a la nevera. No obstant això, el camp geomagnètic de la Terra està experimentant una gran quantitat de petits canvis que fan l'analogia insostenible. En qualsevol cas, podem dir que ara hi ha dos pols, observats a la superfície del planeta, una a l'hemisferi nord i una altra al sud.

la inversió del camp geomagnètic és el procés en el que el pol sud magnètic es converteix en el nord, i que, al seu torn, es converteix en el sud. És interessant observar que el camp magnètic de vegades pot ser sotmès a les excursions, en lloc d'una inversió. En aquest cas, s'està experimentant una gran disminució de la seva força total, és a dir, la força que mou l'agulla de la brúixola. Durant la visita de camp no canvia la seva direcció, i es restaura amb la mateixa polaritat, és a dir, el nord és el nord i sud-sud.

Amb quina freqüència està canviant pols de la Terra?

A mesura que el registre geològic, el camp magnètic del nostre planeta ha canviat els seus temps de polaritat molts. Això es pot veure en els patrons que es troben en roques volcàniques, especialment extrets del fons del mar. En els últims 10 milions d'anys de mitjana que va tenir lloc 4 o 5 voltes en un milió d'anys. En altres ocasions, la història del nostre planeta, per exemple, durant el període cretaci, hi va haver períodes de canvi dels pols terrestres més llargs. Ells són impossibles de predir, i que no són regulars. Per tant, només podem parlar sobre l'interval mitjana d'inversió.

És el camp magnètic de la Terra té lloc en el moment actual? Com puc comprovar que?

Els mesuraments de les característiques del nostre planeta geomagnètiques duen a terme més o menys constant des de 1840. Algunes mesures poden fins i tot es remunten al segle XVI, per exemple, a Greenwich (Londres). Si ens fixem en la tendència dels canvis d'intensitat de camp magnètic durant aquest període, podem veure la seva decadència. Endavant en el temps de projecció de dades dóna un zero moment dipolar en aproximadament 1500-1600 anys. Aquesta és una de les raons per les que algunes persones creuen que el camp pot estar en les primeres etapes de la inversió. De olles de fang antics en els estudis de magnetització dels minerals coneguts que en l'època romana era dues vegades més forta del que és ara.

No obstant això, la intensitat del corrent del camp no és particularment baix pel que fa a la varietat dels seus valors en els últims 50 000 anys, i des del moment en què el canvi més recent en els pols de la Terra, que va prendre prop de 800 000 anys. A més, tenint en compte el que s'ha dit anteriorment sobre els tours, i saber sobre les propietats dels models matemàtics no està clar si és possible extrapolar les dades observades durant 1500 anys.

Què tan ràpid és la inversió dels pols?

La història completa d'almenys una vegada, no es troba, de manera que totes les declaracions que es poden fer basa principalment en models matemàtics i en part per la limitada evidència obtinguda a partir de roques que han conservat l'empremta de l'antic camp magnètic des del moment de la seva formació. Per exemple, les estimacions suggereixen que el canvi total dels pols de la Terra pot tenir d'un a diversos milers d'anys. És ràpid en termes geològics, però a poc a poc en l'escala d'una vida humana.

Què passa durant el torn? El que veiem a la superfície de la Terra?

Com es va esmentar anteriorment, es disposa de dades limitades sobre els patrons de canvis del camp de mesurament geològics durant una inversió. Sobre la base dels models, dissenyats per superordinadors, un esperaria una estructura molt més complexa en la superfície del planeta, en el qual no hi ha un al sud i un pol magnètic nord. Terra espera que el seu "viatge" des de la seva posició actual cap a l'equador, ia través d'ell. La intensitat de camp total d'arreu del món pot fer no més d'una desena part del seu valor en el moment.

El perill per a la navegació

Sense l'escut magnètic tecnologia moderna estarà en major risc d'exposició a les tempestes solars. Els més vulnerables són els satèl·lits. No estan dissenyats per suportar les tempestes solars en absència d'un camp magnètic. Així doncs, si els satèl·lits GPS deixaran de funcionar, a continuació, totes les aeronaus serà plantat a terra.

Per descomptat, les brúixoles d'aeronaus que tinguin com a còpia de seguretat, però certament no serà necessària en el moment del canvi de pols magnètics. Per tant, fins i tot els més als satèl·lits GPS Mal funcionament seria suficient per aterrar l'avió - en cas contrari poden perdre la seva navegació durant el vol.

Cort s'enfrontarà als mateixos problemes.

capa d'ozó

S'espera que durant la inversió del camp magnètic de la Terra capa d'ozó desapareix per complet (i torna a aparèixer després d'això). Large tempesta solar durant un gir pot causar l'esgotament de la capa d'ozó. El nombre de càncers de pell increment de 3 vegades. Impacte en tots els éssers vius són difícils de predir, però també pot ser un desastre.

El canvi dels pols magnètics de la Terra: Implicacions per poder

En un estudi tempestes solars massives van ser identificats causa probable de la inversió polar. En un altre - el culpable d'aquest esdeveniment serà l'escalfament global, però pot ser a causa d'un augment de l'activitat solar. Durant la protecció d'inversió del camp magnètic no és així, i si hi ha una tempesta solar, la situació es deteriori encara més. La vida en el nostre planeta no es veuria afectada en el seu conjunt, i la societat que no depèn de la tecnologia, també estarà en ordre. No obstant això, el futur de la Terra patirà molt si la reversió ocorri ràpidament. Xarxes elèctriques deixaran de funcionar (es poden desactivar-los gran tempesta solar, i una inversió afectaran molt més). En absència d'electricitat no serà el subministrament d'aigua i clavegueram, estacions de servei deixi de funcionar, atureu el subministrament d'aliments. L'eficiència de els serveis d'emergència es posa en qüestió, i no seran capaços d'afectar alguna cosa. Maten a milions i milions s'enfrontaran a grans dificultats. Només aquells que pre-abastit amb menjar i aigua, serà capaç de fer front a la situació.

còsmica perill de radiació

El nostre camp geomagnètic és responsable del bloqueig del voltant del 50% dels raigs còsmics. Per tant, en absència de nivells de dobles radiació còsmica. Tot i que això conduirà a un augment en les mutacions, els efectes letals d'això no va a tenir. D'altra banda, una possible raó és canvi de pols augmentar l'activitat solar. Això pot conduir a un augment en el nombre de partícules carregades que arriben al planeta. En aquest cas, el futur de la terra se sotmetrà a un gran perill.

Ja sigui per continuar la vida al nostre planeta?

Els desastres naturals, les catàstrofes són poc probables. El camp geomagnètic es troba en una regió de l'espai anomenada magnetosfera formada pel vent solar. La magnetosfera no desvia totes les partícules d'alta energia que són emesos pel Sol amb el vent solar i altres fonts al Galaxy. De vegades, la nostra estrella ha estat particularment actiu, per exemple, quan hi ha una gran quantitat de taques, i pot enviar un núvol de partícules en direcció a la Terra. Durant aquestes erupcions solars i ejeccions de massa coronal, els astronautes en òrbita terrestre baixa, és possible que necessiti una protecció addicional per evitar les dosis més altes de radiació. Així que sabem que el camp magnètic del nostre planeta proporciona només una protecció parcial, en lloc de completa de la radiació còsmica. A més, les partícules d'alta energia es poden accelerar fins i tot en la magnetosfera.

A la superfície de l'atmosfera terrestre actua com una capa protectora addicional, parant tot però la radiació solar i galàctic més actius. En absència d'un camp magnètic ambient continuarà absorbint la major part de la radiació. beina aire que ens protegeix tan eficaçment com a capa de formigó 4 m de gruix.

sense conseqüències

Els éssers humans i els seus avantpassats han viscut a la Terra durant milions d'anys per als que hi havia una gran quantitat d'inversions, i no hi ha una correlació òbvia entre ells i el desenvolupament de la humanitat. De la mateixa manera, la inversió del temps no coincideix amb els períodes d'extinció de les espècies, com ho demostra la història geològica.

Alguns animals, com els coloms i les balenes utilitzen el camp magnètic terrestre per a la navegació. Suposant que la inversió porta diversos milers d'anys, és a dir, una durada de moltes generacions de cada espècie, a continuació, aquests animals poden adaptar-se bé a l'entorn magnètic variable o desenvolupar altres sistemes de navegació.

Més descripció tècnica

La font del camp magnètic és el nucli extern líquid ric en ferro de la terra. Es porta a terme moviments complexos resultants de la convecció de calor profund dins del nucli i la rotació del planeta. el moviment del fluid és continu i mai es va aturar, fins i tot durant el gir. Es pot aturar només després de l'esgotament de la font d'energia. La calor es produeix en part a causa de la conversió de líquid a sòlid nucli disposa el centre de la Terra. Aquest procés es porta a terme de forma contínua durant milions d'anys. A la part superior del nucli que es troba en els 3000 km per sota de la superfície sota mantell rocós, el fluid pot viatjar a velocitats de desenes de quilòmetres en la direcció horitzontal per any. El seu moviment a través de les línies elèctriques existents produeixen corrents elèctrics, i ells, al seu torn, generen un camp magnètic. Aquest procés es diu advecció. Per tal d'equilibrar el creixement del camp, i amb això estabilitzar r. N. "Geodinamo" requereix de difusió a quin camp "fugida" del nucli i la seva destrucció. Al final, el flux de fluid crea una imatge complicada del camp magnètic en la superfície de la Terra amb un canvi complex en el temps.

càlculs per ordinador

simulacions en superordinadors geodinamo ha demostrat la complexitat del camp i el seu comportament en el temps. Els càlculs mostren també la inversió de la polaritat, quan hi ha un canvi de pols de la Terra. En aquestes simulacions la força dipol primària es debilita 10% del normal (però no de zero), i pals existents pot vagar en tot el món en conjunció amb un altre moment pols nord i sud.

Un nucli intern de ferro massís del nostre planeta en aquests models són molt importants en el control del procés de reversió. A causa del seu estat sòlid, no es pot generar l'advecció de camp magnètic, però qualsevol camp que es genera en el líquid del nucli exterior pot difondre o propagar-se en l'interior. Advecció en el nucli extern, pel que sembla, tracta d'invertir regularment. Però mentre que el camp tancat en el nucli intern, en primer lloc, no es difon, no es produirà el canvi real en els pols magnètics de la Terra. Com a tal, el nucli intern es resisteix a la difusió dels "nous" camps, i, possiblement, només un de cada deu d'aquests intents és reversió reeixida.

anomalies magnètiques

Cal destacar que, tot i que aquests resultats són fascinants en si mateixos, no se sap si poden ser atribuïdes al món real. No obstant això, tenim un model matemàtic del camp magnètic del nostre planeta en els últims 400 anys, amb les primeres dades basats en observacions de mariners i marina mercant. L'extrapolació a l'estructura interna del globus mostra l'augment sobre les regions de reflux de temps en el límit del nucli i el mantell. En aquests punts s'orienta l'agulla d'una brúixola, en comparació amb les zones circumdants, en la direcció oposada - de la part interior o nucli. Aquests llocs amb flux invers al sud de l'Oceà Atlàntic, en primer lloc responsable de l'afebliment del camp principal. Ells també són responsables de la tensió mínima, anomenada l'anomalia magnètica brasilera, el centre del qual es troba sota de l'Amèrica del Sud. En aquesta regió, les partícules amb altes energies poden apropar-se més estretament a la Terra, causant un major risc de radiació per a satèl·lits en òrbita terrestre baixa.

Encara hi ha molt per fer per a una millor comprensió de les propietats de l'estructura profunda del nostre planeta. És un món en què la pressió i la temperatura són similars a la superfície del sol, i la nostra comprensió científica està en el seu límit.