magnetic planetei

Geofizicienii Ion Mound și Phil Livermore de la Universitatea din Leeds cred că peste aproximativ 2.000 de ani va avea loc o inversare a câmpului magnetic al Pământului. Oamenii de știință britanici și-au expus concluziile în The Conversation.

Câmpul magnetic protejează Pământul de radiațiile cosmice periculoase prin devierea particulelor încărcate de pe planetă. Dar acest câmp de forță nu este constant. Pentru întreaga istorie a planetei au existat cel puțin câteva sute de inversări ale câmpului magnetic, în care polii magnetici nord și sud au schimbat locurile.

În procesul de schimbare a polarității, câmpul magnetic al planetei capătă o formă complexă și slăbește. În această perioadă, valoarea sa poate scădea la zece procente din valoarea inițială și simultan formează nu doi poli, ci mai mulți, inclusiv, de exemplu, ecuatorul. În medie, inversiunea câmpului magnetic are loc o dată la milion de ani, dar intervalul dintre viraje nu este constant.

În plus față de inversiunile geomagnetice din istoria Pământului, inversări incomplete s-au produs atunci când polii magnetici s-au deplasat la latitudini joase, inclusiv trecerea ecuatorului și apoi s-au întors la locurile lor. Ultima dată când s-a produs o inversiune geomagnetică - așa-numitul fenomen Brunes-Matuyama - acum aproximativ 780.000 de ani. O inversare temporară - evenimentul Lashamp - a avut loc acum 41.000 de ani și a durat mai puțin de o mie de ani, schimbând efectiv direcția câmpului magnetic al planetei în aproximativ 250 de ani.

Modificările câmpului magnetic în timpul inversării slăbesc apărarea Pământului împotriva radiațiilor cosmice și cresc nivelul radiației de pe planetă. Dacă s-ar produce astăzi inversarea magnetică, aceasta ar duce la o creștere bruscă a riscului pentru operarea sateliților din apropierea Pământului, a aviației și a infrastructurii electrice terestre.

Furtunile geomagnetice, cauzate de o creștere accentuată a activității solare, permit oamenilor de știință să evalueze amenințările cu care planeta se poate confrunta în cazul unei slăbiri puternice a câmpului magnetic.

În 2003, o furtună solară a provocat oprirea rețelelor de energie electrică în Suedia și a condus la modificări ale rutelor aeronavelor pentru a evita accidentele temporare și pentru a reduce riscurile de radiații pentru sateliți și infrastructura terestră. Dar această furtună este considerată nesemnificativă în comparație cu evenimentul Carrington - o furtună geomagnetică din 1859, când au apărut aurore chiar în jurul Caraibelor.

În același timp, impactul specific pe care o furtună majoră îl poate avea asupra infrastructurii electronice moderne nu este încă cunoscut. Probabil se poate spune că daunele economice cauzate de întreruperile de energie electrică, încălzire, răcire, geolocalizare și internet vor fi destul de semnificative: numai pe baza estimărilor, acestea sunt estimate la cel puțin 40 de milioane de dolari pe zi.

Impactul direct care va provoca inversiunea câmpului magnetic asupra ființelor vii și a oamenilor este, de asemenea, dificil de prezis - pentru întreaga istorie a existenței sale, omul modern nu a întâlnit un astfel de eveniment.

Există studii care încearcă să lege inversiunile geomagnetice și activitatea vulcanică cu extincțiile în masă. Dar, după cum subliniază Mound și Livermore, nu a fost observată până acum nicio activare a vulcanismului, așa că omenirea se va ocupa mai degrabă exclusiv de efecte electromagnetice.

Se știe că multe specii de animale au o formă de recepție magnetică, ceea ce le permite să simtă schimbarea câmpului magnetic al Pământului. Această caracteristică este utilizată de animale pentru navigație în timpul migrațiilor prelungite. Nu este încă clar ce efect va avea inversiunea magnetică asupra acestor specii. Se știe doar că anticii au reușit să supraviețuiască cu succes evenimentului Lashamp, iar viața pe planetă pentru întreaga istorie a existenței s-a confruntat de sute de ori cu inversări complete ale câmpului magnetic.

Două circumstanțe - antichitatea fenomenului Brunes-Matuyama și slăbirea observată a câmpului geomagnetic al Pământului cu aproximativ cinci procente pe secol - sugerează că inversarea poate avea loc în următorii doi mii de ani. Este dificil să numim termene mai precise. Câmpul magnetic al planetei este generat de nucleul lichid, respectând aceleași legi ale fizicii ca și hidrosfera și atmosfera.

În același timp, omenirea a învățat să prezică vremea doar cu câteva zile înainte. În cazul miezului, situat la o adâncime de aproximativ 3000 de kilometri sub suprafața Pământului, situația este mult mai complicată - în primul rând datorită informațiilor extrem de rare despre structura și procesele care au loc în intestinele planetei.

Oamenii de știință dețin informații despre compoziția și structura nucleului, precum și o rețea globală de observatoare geofizice terestre și sateliți orbitali, permițându-le să măsoare schimbările din câmpul geomagnetic și astfel să urmărească mișcarea nucleului Pământului.

Nu se știu prea multe despre miezul planetei. De exemplu, doar recent, oamenii de știință japonezi, în experimente de laborator care simulează interiorul Pământului, au descoperit că al treilea ingredient principal al acestuia este siliciul: reprezintă aproximativ cinci la sută din masa nucleului Pământului. Celelalte componente sunt fierul (85%) și nichelul (10%). Ca de obicei în astfel de cazuri, există susținători ai unei ipoteze alternative pentru al treilea element, care cred că nu este siliciu, ci oxigen.

Oamenii de știință nu știu prea multe despre structura mantalei pământului. Abia acum trei ani s-a știut că în stratul de tranziție dintre mantaua superioară și cea inferioară, la o adâncime de 410-660 de kilometri, există rezerve extinse de apă. Ulterior, aceste date au fost confirmate în mod repetat. O analiză suplimentară a arătat că apa poate fi conținută și în straturile inferioare, la o adâncime de aproximativ 1000 de kilometri. Dar, de asemenea, în acest caz nu se știe dacă este concentrat în întregul strat sau dacă ocupă doar anumite zone locale.

Crescând mai sus, oamenii de știință se confruntă cu o altă problemă - natura și originea tectonicii litosferei. Pământul este considerat a fi singura planetă din sistemul solar în care există tectonică, dar nimeni nu a știut încă când și de ce s-a format. Răspunsurile la aceste întrebări ar face posibilă urmărirea trecutului și viitorului continentelor - în special a etapei actuale a ciclului Wilson. La o conferință specială din 2016, oamenii de știință au prezentat date preliminare.

Natura câmpului magnetic al planetei este cea mai mare problemă geofizică. Pe lângă Mercur, Pământul și cei patru giganți gazoși sunt cunoscuți ca având o magnetosferă, Ganimedes, cea mai mare lună a lui Jupiter, dar se știe foarte puțin despre modul în care planeta își menține propria sa magnetosferă.

În prezent, singura teorie a geodinamicii este disponibilă oamenilor de știință. Conform acestei teorii, în intestinele planetei se află un miez metalic cu un centru solid și o coajă lichidă. Datorită descompunerii elementelor radioactive, se eliberează căldură, ducând la formarea fluxurilor convective ale lichidului conductiv. Acești curenți generează câmpul magnetic al planetei.

Deși teoria geodinamicii este de fapt fără o alternativă, ea provoacă mari dificultăți. Conform magnetohidrodinamicii clasice, efectul dinamo ar trebui să scadă, iar miezul planetei să se răcească și să se întărească. Până în prezent nu există o înțelegere exactă a mecanismelor prin care Pământul menține efectul autogenerării dinamului împreună cu trăsăturile observate ale câmpului magnetic, în special anomaliile geomagnetice, migrațiile și inversiunile polilor.

Descoperirea recentă a unui jet de fier în miezul Pământului, așa cum subliniază Mound și Livermore, mărturisește potențialul tot mai mare al științei în studierea dinamicii proceselor aflate în desfășurare în intestinele pământului. Jetul s-a format în nucleul exterior al Pământului în regiunea de sub Polul Nord. Lățimea site-ului este în prezent de 420 de kilometri. Aceste dimensiuni au fost atinse din 2000 și lățimea a crescut cu până la 40 km în fiecare an.

Geofizicienii cred că jetul de fier pe care l-au descoperit a fost unul dintre obiectele care au creat câmpul magnetic al Pământului. În combinație cu metodele numerice și experimentele de laborator, această descoperire și alte descoperiri, potrivit experților, ar trebui să accelereze mult progresul în acest domeniu al geofizicii. Este foarte posibil ca oamenii de știință să poată prezice în curând comportamentul nucleului Pământului, notează Mound și Livermore.

Uită-te mai mult:

Sprijină Misterele Mondiale!

Dacă îți plac World Mysteries și vrei ca site-ul să existe în continuare, susține-ne cu o donație.

World Mysteries este un proiect pe care îl susținem cu multă dorință și entuziasm, dar și cu multă muncă. Site-ul este gratuit pentru cititorii săi și este susținut de publicitate, ceea ce nu este întotdeauna suficient. Dacă doriți să fiți siguri că pe viitor toată lumea va putea accesa informațiile de pe site, puteți face o donație o dată sau lunar cu butonul [Donează] de mai jos. mulțumesc!