Menukar tiang Bumi: kekerapan, akibatnya. masa depan Bumi

Planet kita mempunyai medan magnet yang boleh diperhatikan, sebagai contoh, dengan menggunakan kompas. Ia adalah sebahagian besarnya dihasilkan di teras lebur yang sangat panas di bumi ini dan mungkin mempunyai sebahagian besar masa kewujudan Bumi. Field ialah dipole, t. E. Ia mempunyai utara dan kutub selatan magnet. Mereka adalah jarum kompas akan menunjukkan lurus ke bawah atau ke atas, masing-masing. Ia kelihatan seperti bidang yang magnet pada peti sejuk. Walau bagaimanapun, medan geomagnetik Bumi sedang menjalani banyak perubahan kecil yang menjadikan analogi tidak dapat dipertahankan. Dalam mana-mana kes, kita boleh mengatakan bahawa kini terdapat dua tiang, diperhatikan pada permukaan planet ini, salah satu di hemisfera utara dan satu di selatan.

Geomagnetik bidang penyongsangan adalah proses di mana kutub magnet Selatan ditukarkan ke utara, dan, seterusnya, menjadi selatan. Ia adalah menarik untuk ambil perhatian bahawa medan magnet kadang-kadang boleh tertakluk kepada lawatan, bukannya perubahan arah. Dalam kes ini, ia sedang menjalani penurunan yang besar dalam jumlah kuasa, iaitu, daya yang menggerakkan jarum kompas. Semasa lawatan luar yang tidak berubah arah, dan dipulihkan dengan kutub yang sama, iaitu, utara adalah utara dan selatan-selatan.

Berapa kerap berubah tiang Bumi?

Rekod geologi, medan magnet planet kita berubah kali kekutuban banyak itu. Ini dapat dilihat pada corak dijumpai di dalam batu-batu gunung berapi, terutama diekstrak dari dasar laut. Sepanjang 10 juta tahun yang lalu secara purata ia berlaku 4 atau 5-gilir dalam satu juta tahun. Pada masa yang lain, sejarah planet kita, sebagai contoh, dalam tempoh Cretaceous, terdapat tempoh yang lebih lama perubahan kutub Bumi. Mereka adalah mustahil untuk meramalkan, dan mereka tidak biasa. Oleh itu, kita hanya boleh bercakap mengenai selang penyongsangan purata.

Adalah medan magnet bumi berlaku pada masa ini? Bagaimana saya boleh menyemak ia?

Pengukuran ciri-ciri geomagnetik planet kita diadakan lebih kurang tetap sejak tahun 1840. Beberapa ukuran mungkin tarikh kembali ke abad XVI, sebagai contoh, di Greenwich (London). Jika anda melihat trend magnet perubahan kekuatan medan sepanjang tempoh ini, kita dapat melihat penurunan. Ke hadapan dalam masa unjuran data memberikan sifar masa dipole dalam kira-kira 1500-1600 tahun. Ini adalah salah satu sebab mengapa sesetengah orang percaya bahawa bidang yang berkenaan di peringkat awal penyongsangan. Dari periuk tanah liat purba dalam kajian pemagnetan mineral diketahui bahawa pada zaman Rom ia adalah dua kali lebih kuat daripada sekarang.

Walau bagaimanapun, kekuatan semasa di padang tidak begitu rendah dari segi julat nilai dalam tempoh 50 000 tahun yang lalu, dan dari masa ini apabila perubahan yang paling baru-baru ini di kutub Bumi, ia mengambil masa hampir 800 000 tahun. Di samping itu, dengan mengambil kira apa yang dikatakan sebelum ini mengenai lawatan, dan mengetahui tentang sifat-sifat model matematik adalah tidak jelas sama ada ia adalah mungkin untuk membuat anggaran data yang diperhatikan selama 1500 tahun.

Berapa cepat adalah penyongsangan kutub?

Sejarah penuh dengan sekurang-kurangnya satu pusingan yang hilang, jadi semua kenyataan-kenyataan yang boleh dilakukan terutamanya berdasarkan model matematik dan sebahagiannya atas keterangan yang terhad yang diambil dari batu-batu yang telah mengekalkan cetakan medan magnet purba dari masa pembentukan mereka. Sebagai contoh, anggaran mencadangkan bahawa jumlah perubahan kutub Bumi mungkin mengambil masa satu hingga beberapa ribu tahun. Ia cepat dari segi geologi, tetapi perlahan-lahan pada skala kehidupan manusia.

Apa yang berlaku semasa giliran? Apa yang kita lihat di permukaan Bumi?

Seperti yang dinyatakan di atas, kami mempunyai data yang terhad tentang pola perubahan bidang pengukuran geologi semasa penyongsangan yang. Berdasarkan model, direka untuk superkomputer, kita jangka struktur lebih kompleks di permukaan planet ini, di mana tidak ada satu selatan dan satu kutub magnet utara. Bumi menjangka "perjalanan" mereka dari kedudukan ke arah khatulistiwa, dan oleh Dia. Jumlah kekuatan medan mana-mana sahaja di dunia ini boleh membuat tidak lebih daripada satu per sepuluh daripada nilainya pada masa ini.

Bahaya ke navigasi

Tanpa perisai magnet teknologi moden akan berisiko tinggi terdedah kepada ribut solar. Yang paling lemah adalah satelit. Mereka tidak direka untuk menahan ribut solar dalam ketiadaan medan magnet. Jadi, jika satelit GPS akan berhenti berfungsi, maka semua pesawat akan ditanam di atas tanah.

Sudah tentu, kompas pesawat untuk mempunyai sebagai sandaran, tetapi mereka pasti tidak akan tepat pada masa peralihan kutub magnet. Oleh itu, walaupun yang paling kepada satelit Kerosakan GPS akan mencukupi untuk mendaratkan pesawat - jika tidak, mereka mungkin kehilangan navigasi mereka semasa penerbangan.

Mahkamah akan menghadapi masalah yang sama.

lapisan ozon

Ia dijangka bahawa semasa penyongsangan medan magnet Bumi lapisan ozon lenyap (dan muncul semula selepas itu). Besar ribut solar semasa giliran boleh menyebabkan penipisan lapisan ozon. Bilangan kanser kulit meningkat 3 kali ganda. Kesan ke atas semua makhluk hidup adalah sukar untuk diramalkan, tetapi ia juga boleh membawa bencana.

Perubahan kutub magnet Bumi: Implikasi untuk kuasa

Dalam satu kajian ribut solar besar-besaran telah dikenal pasti berkemungkinan menyebabkan penyongsangan kutub. Dalam satu lagi - punca acara ini akan menjadi pemanasan global, tetapi ia mungkin disebabkan oleh peningkatan aktiviti solar. Semasa perlindungan pembalikan medan magnet tidak akan, dan jika terdapat ribut solar, keadaan akan merosot lebih jauh lagi. Kehidupan di planet kita tidak akan terjejas secara keseluruhan, dan masyarakat yang tidak bergantung kepada teknologi, juga akan teratur. Tetapi masa depan Bumi akan menderita teruk jika pembalikan berlaku dengan cepat. rangkaian elektrik akan berhenti beroperasi (mereka boleh mematikan mereka ribut solar yang besar, dan penyongsangan yang akan memberi kesan kepada banyak lagi). Dalam ketiadaan elektrik tidak akan bekalan air dan pembetungan, stesen gas berhenti kerja, menghentikan bekalan makanan. Kecekapan perkhidmatan kecemasan akan dipersoalkan, dan mereka tidak akan dapat mempengaruhi sesuatu. Mereka membunuh berjuta-juta dan berbilion-bilion akan menghadapi masalah besar. Hanya mereka yang pra-diisi dengan makanan dan air, akan dapat menghadapi keadaan.

kosmik bahaya radiasi

bidang geomagnetic kami bertanggungjawab untuk menyekat kira-kira 50% daripada sinaran kosmik. Oleh itu, jika tiada tahap radiasi kosmik double. Walaupun pada hakikatnya bahawa ini akan membawa kepada peningkatan dalam mutasi, kesan maut ini tidak akan mempunyai. Sebaliknya, salah satu sebab yang mungkin adalah poleshift meningkatkan aktiviti solar. Ini boleh membawa kepada peningkatan dalam bilangan zarah yang mencapai planet ini. Dalam kes ini, masa depan bumi yang akan menjalani bahaya besar.

Sama ada untuk meneruskan kehidupan di planet kita?

bencana alam, bencana tidak mungkin. Bidang geomagnetik di satu rantau ruangan dipanggil magnetosfera yang dibentuk oleh angin solar. magnetosfera tidak terpesong semua zarah bertenaga tinggi yang dipancarkan oleh matahari dengan angin solar dan sumber-sumber lain dalam Galaxy. Kadang-kadang, bintang kami adalah amat aktif, sebagai contoh, apabila terdapat banyak tempat, dan ia boleh menghantar awan zarah ke arah Bumi. Sepanjang suar solar dan ejections massa korona, angkasawan di orbit Bumi rendah, anda mungkin perlu perlindungan tambahan untuk mengelakkan dos yang lebih tinggi radiasi. Jadi kita tahu bahawa medan magnet planet kita hanya menyediakan perlindungan separa ini, bukannya penuh daripada sinaran kosmik. Selain itu, zarah bertenaga tinggi boleh dipercepatkan walaupun dalam magnetosfera.

Pada permukaan atmosfera bumi bertindak sebagai lapisan perlindungan tambahan, berhenti semua tetapi radiasi solar dan galaksi yang paling aktif. Dalam ketiadaan suasana medan magnet akan terus menyerap sebahagian besar daripada radiasi. sarung Air melindungi kita dengan berkesan sebagai lapisan konkrit 4 m tebal.

tanpa kesan

manusia dan nenek moyang mereka telah hidup di Bumi untuk berjuta-juta tahun yang mana terdapat banyak penyongsangan, dan tidak terdapat hubungan yang jelas antara mereka dan pembangunan manusia. Begitu juga, masa pembalikan tidak bertepatan dengan tempoh kepupusan spesies, seperti yang dibuktikan oleh sejarah geologi.

Sesetengah haiwan seperti burung merpati dan ikan paus menggunakan medan geomagnetik untuk navigasi. Dengan mengandaikan bahawa pembalikan mengambil masa beberapa ribu tahun, iaitu berkekalan untuk generasi yang banyak setiap spesies, maka binatang ini boleh menyesuaikan diri dengan baik kepada alam sekitar magnet yang berubah-ubah atau untuk membangunkan kaedah lain navigasi.

Lebih penerangan teknikal

Sumber medan magnet adalah teras luar cecair kaya dengan zat besi bumi. Ia melaksanakan pergerakan kompleks terhasil dari haba perolakan jauh di dalam nukleus dan putaran planet ini. gerakan bendalir berterusan dan tidak pernah berhenti, walaupun semasa membelok. Ia boleh berhenti hanya selepas kehabisan sumber tenaga. Haba dihasilkan sebahagiannya disebabkan oleh penukaran cecair kepada teras pepejal dilupuskan di pusat Bumi. Proses ini berlaku secara berterusan selama berbilion-bilion tahun. Di bahagian atas nukleus yang terletak di 3000 km di bawah permukaan di bawah mantel berbatu, cecair boleh melakukan perjalanan pada kelajuan berpuluh-puluh kilometer dalam arah melintang setahun. pergerakan merentasi kuasa yang sedia ada menghasilkan arus elektrik, dan mereka pula, menjana medan magnet. Proses ini dipanggil Alir lintang. Bagi mengimbangi pertumbuhan bidang ini, dan dengan itu menstabilkan r. N. "Geodynamo" yang diperlukan penyebaran di mana medan "kebocoran" daripada nukleus dan kehancuran. Akhirnya, aliran bendalir mencipta gambar rumit medan magnet pada permukaan bumi dengan perubahan yang kompleks dalam masa.

pengiraan komputer

Geodynamo simulasi pada superkomputer telah menunjukkan kerumitan padang dan tingkah laku dari masa ke masa. Pengiraan juga menunjukkan penyongsangan kutub, apabila terdapat perubahan dalam kutub Bumi. Dalam simulasi ini daya dipole utama menjadi lemah hingga 10% daripada biasa (tetapi tidak kepada sifar), dan tiang yang sedia ada boleh berkeliaran di seluruh dunia bersama-sama dengan masa lain utara dan kutub selatan.

Sebuah pepejal teras dalaman besi planet kita dalam model ini memainkan peranan penting dalam mengawal proses pembalikan. Oleh kerana keadaan pepejal, ia tidak boleh menjana bidang Alir lintang magnet, tetapi mana-mana bidang yang dijana dalam cecair teras luar boleh meresap atau merebak ke kawasan pedalaman. Alir lintang dalam teras luar, ia seolah-olah, kerap cuba untuk boot. Tetapi manakala bidang dikunci dalam teras dalaman, pertama, tidak meresap, perubahan sebenar dalam kutub magnet Bumi tidak akan berlaku. Oleh itu, teras dalaman menentang penyebaran apa-apa bidang "baru", dan mungkin hanya satu dari sepuluh terhadap cubaan tersebut berjaya pembalikan.

anomali magnet

Ia perlu ditekankan bahawa, walaupun keputusan ini adalah menarik dalam diri mereka, ia tidak diketahui sama ada mereka boleh dikaitkan dengan dunia sebenar. Walau bagaimanapun, kita mempunyai model matematik medan magnet planet kita mempunyai lebih 400 tahun yang lalu, dengan data awal berdasarkan pemerhatian kelasi dan tentera laut saudagar. Ekstrapolasi untuk struktur dalaman dunia menunjukkan peningkatan ke atas kawasan-kawasan pengaliran balik masa di sempadan teras dan mantel. Pada titik-titik ini jarum kompas adalah berorientasikan, berbanding dengan kawasan sekitarnya, ke arah yang bertentangan - dari dalam atau teras. Laman-laman ini dengan aliran songsang di Lautan Atlantik selatan di tempat pertama yang bertanggungjawab ke atas kelemahan bidang utama. Mereka juga bertanggungjawab untuk voltan minimum, dipanggil anomali magnet Brazil, pusat yang terletak di bawah Amerika Selatan. Di rantau ini, zarah dengan tenaga yang tinggi boleh mendekati lebih rapat dengan Bumi, menyebabkan peningkatan risiko radiasi untuk satelit di orbit Bumi rendah.

Masih banyak yang perlu dilakukan untuk pemahaman yang lebih baik sifat-sifat struktur dalam planet kita. Ia adalah sebuah dunia di mana tekanan dan suhu adalah sama dengan permukaan matahari, dan pemahaman saintifik kami adalah pada hadnya.