Ændring af Jordens poler: frekvens, konsekvenser. fremtidig Earth

Vores planet har et magnetfelt, der kan observeres, for eksempel ved hjælp af et kompas. Det er hovedsageligt produceret i en meget varm smeltet kerne af planeten og sandsynligvis havde de fleste af Jordens eksistens tid. Field er en dipol, t. E. Det har en nord og en syd magnetisk pol. De er en kompasnål ville pege lige ned eller op, hhv. Det ligner et felt af en magnet på køleskabet. Imidlertid er det geomagnetiske felt af Jorden undergår en masse små ændringer, der gør analogien uholdbar. Under alle omstændigheder kan vi sige, at nu er der to poler, observeret på overfladen af planeten, den ene på den nordlige halvkugle og én i syd.

Geomagnetiske felt inversion er den proces, hvor den sydlige magnetiske pol omdannes til nord, og at der til gengæld bliver syd. Det er interessant at bemærke, at magnetfeltet undertiden kan underkastes ekskursioner, ikke en tilbageførsel. I dette tilfælde er det undergår en stor nedgang i den samlede kraft, der er, kraft, der bevæger nålen af kompasset. Under ekskursion ikke ændrer sin retning, og er restaureret med samme polaritet, det vil sige, den nordlige del er nord og syd-syd.

Hvor ofte er ved at ændre Jordens poler?

Som den geologiske rekord, magnetfelt vores planet ændret sine polaritet mange gange. Dette kan ses på de mønstre findes i vulkanske klipper, især ekstraheret fra havbunden. I løbet af de seneste 10 millioner år i gennemsnit tog det sted 4 eller 5 omgange i en million år. På andre tidspunkter, historien om vores planet, for eksempel under kridttiden, der var længere forandring af Jordens poler. De er umulige at forudsige, og de er ikke regelmæssige. Derfor kan vi kun tale om den gennemsnitlige inverteringsintervallet.

Er Jordens magnetfelt foregår i nutiden? Hvordan kan jeg tjekke det?

Målingerne af de geomagnetiske karakteristika vores planet holdt mere eller mindre konstant siden 1840. Nogle målinger kan endda dateres tilbage til XVI århundrede, for eksempel i Greenwich (London). Hvis man ser på udviklingen i den magnetiske feltstyrke ændringer over denne periode, kan vi se dens tilbagegang. Fremad i tiden data projektion giver et nul dipolmoment i cirka 1500-1600 år. Dette er en af grundene til, at nogle mennesker tror, at feltet kan være i de tidlige stadier af inversion. Fra gammel lerpotter i magnetisering studier af mineraler er kendt, at i romertiden var det to gange stærkere end den er nu.

Ikke desto mindre er den nuværende styrke af feltet er ikke specielt lav i forhold til rækken af sine værdier i de sidste 50 000 år og fra det øjeblik, hvor den seneste ændring i Jordens poler, det tog næsten 800 000 år. Hertil kommer, at der tages hensyn til, hvad der blev sagt tidligere om de ture, og at vide om egenskaberne af matematiske modeller er ikke klart, om det er muligt at ekstrapolere de observerede data i 1500 år.

Hvor hurtigt er inversion af polerne?

Fuld historie af mindst én omgang mangler, så alle udsagn, der kan gøres hovedsageligt baseret på matematiske modeller og dels på den begrænsede dokumentation fra klipper, der har bevaret aftryk af den antikke magnetfelt fra tidspunktet for deres dannelse. For eksempel, skønnes det, at den samlede ændring af Jordens poler kan tage fra en til flere tusinde år. Det er hurtigt i geologiske termer, men langsomt på omfanget af et menneskeliv.

Hvad sker der under den tur? Hvad vi ser på Jordens overflade?

Som nævnt ovenfor, har vi begrænsede data om mønstre af geologiske målinger felt ændres i løbet af en inversion. Baseret på de modeller, der er designet til supercomputere, ville man forvente en langt mere kompleks struktur på overfladen af planeten, hvor der ikke er én syd og én magnetiske nordpol. Jorden forventer, at deres "rejse" fra sin nuværende position mod ækvator, og gennem ham. Det totale feltstyrke overalt i verden kan gøre mere end en tiendedel af sin værdi på det tidspunkt.

Faren til navigation

Uden den magnetiske skjold vil moderne teknologi have større risiko for at blive udsat for sol storme. De mest sårbare er satellitterne. De er ikke konstrueret til at modstå sol storme i mangel af et magnetfelt. Så hvis GPS-satellitterne vil stoppe med at arbejde, så alle fly vil blive plantet på jorden.

Selvfølgelig, at fly kompasser have som backup, men de vil bestemt ikke være korrekte på tidspunktet for den magnetiske pol skift. Således vil selv de mest funktionsfejl GPS satellitter være nok til at lande flyet - ellers kan de miste deres sejlads under flyvningen.

Retten vil stå med de samme problemer.

ozonlaget

Det forventes, at under inversion af magnetfeltet af jordens ozonlag fuldstændigt forsvinder (og igen efter at). Store sol storm i en runde kan forårsage udtynding af ozonlaget. Antallet af hudkræft øges 3 fold. Indvirkning på alle levende væsener er vanskelige at forudsige, men det kan også være katastrofalt.

Ændringen af de magnetiske poler på Jorden: konsekvenser for strøm

I en undersøgelse massive sol storme blev identificeret sandsynlige årsag polar inversion. I en anden - synderen af denne begivenhed vil være den globale opvarmning, men det kan skyldes øget solaktivitet. Under vending beskyttelse af magnetfeltet vil ikke, og hvis der er en sol storm, at situationen vil forværres yderligere. Livet på vores planet ville ikke blive påvirket som en helhed, og det samfund, der ikke afhænger af den teknologi, vil også være i orden. Men fremtiden for Jordens vil lide frygteligt hvis tilbageførslen ske hurtigt. Elektriske netværk vil ophøre med at fungere (de kan deaktivere dem stor sol storm, og en inversion vil påvirke en masse mere). I mangel af elektricitet vil ikke være udbud og kloakering vand, tankstationer stoppe med at arbejde, stoppe fødevareforsyningen. Effektiviteten af redningstjenesterne , vil blive draget i tvivl, og de vil ikke være i stand til at påvirke noget. De dræbe millioner og milliarder vil stå over for store vanskeligheder. Kun de, der pre-fyldt med mad og vand, vil være i stand til at klare situationen.

kosmisk fare stråling

Vores geomagnetiske felt er ansvarlig for blokering omkring 50% af kosmiske stråler. Derfor, i fravær af dobbelt kosmisk strålingsniveauer. På trods af, at dette vil føre til en stigning i mutationer, vil dødelige virkninger af dette ikke har. På den anden side, er en mulig årsag er poleshift øge solaktivitet. Dette kan føre til en stigning i antallet af ladede partikler der når planeten. I dette tilfælde, vil fremtiden for jordens undergå store fare.

Om der skal fortsætte livet på vores planet?

Naturkatastrofer, katastrofer er usandsynligt. Det geomagnetiske felt er i et område af rummet kaldet magnetosfæren dannet af solvinden. Magnetosfæren afbøjer ikke alle højenergi partikler, der udsendes af solen med solvinden og andre kilder i Galaxy. Nogle gange har vores stjerne været særligt aktive, for eksempel, når der er en masse af pletter, og det kan sende en sky af partikler i Jordens retning. I løbet af disse soludbrud og gigantisk soludbrud, astronauter i lav kredsløb om Jorden, kan det være nødvendigt yderligere beskyttelse for at undgå højere doser af stråling. Så vi ved, at det magnetiske felt af vores planet giver kun en delvis, snarere end fuld beskyttelse mod kosmisk stråling. Desuden kan højenergipartikler accelereres selv i magnetosfære.

På overfladen af Jordens atmosfære virker som et yderligere beskyttende lag, stoppe alle undtagen de mest aktive sol og galaktiske stråling. I mangel af et magnetfelt atmosfære vil fortsætte med at absorbere det meste af strålingen. Luft kappe beskytter os så effektivt som betonlag 4 m tyk.

uden konsekvenser

Mennesker og deres forfædre har levet på jorden i millioner af år, hvor der var en masse af inversioner, og der er ingen indlysende sammenhæng mellem dem og udviklingen af menneskeheden. Heller ikke tidsomvending ikke sammenfaldende med de af udryddelse af arter, som det fremgår af geologisk historie.

Nogle dyr, såsom duer og hvaler bruge det geomagnetiske felt til navigation. Antages det, at tilbageførslen tager flere tusinde år, dvs. varig i mange generationer af hver art, så disse dyr kan tilpasse sig godt til de skiftende magnetiske miljø eller udvikle andre metoder til navigation.

Mere teknisk beskrivelse

Kilden af magnetfeltet er jern-rige væske ydre kerne af jorden. Det udfører komplekse bevægelser som følge af varme konvektion dybt inde i kernen og rotationen af planeten. flydende bevægelse er kontinuerlig og aldrig stoppet, selv under drejning. Det kan stoppe først efter konsumption af den energikilde. Varme produceres delvis som følge af omdannelsen af væske til fast kerne anbragt i centrum af jorden. Denne proces foregår kontinuerligt i milliarder af år. I den øverste del af kernen, som er beliggende i den 3000 km under overfladen under stenet kappe, kan væsken rejse med hastigheder på snesevis af kilometer i den vandrette retning om året. Dens bevægelse hen eksisterende elkabler producere elektriske strømme, og de til gengæld, frembringe et magnetfelt. Denne proces kaldes advektion. For at skabe balance væksten af banen, og derved stabilisere r. N. "Geodynamo" kræves diffusion, hvor "lækage" inden for kernen og dens ødelæggelse. I sidste ende, væskestrømmen skaber et kompliceret billede af magnetfeltet på Jordens overflade med en kompleks ændring i tid.

computerberegninger

Geodynamo simuleringer på supercomputere har vist kompleksiteten af feltet og dets adfærd over tid. Beregningerne viser også inversion af polaritet, når der er en ændring i Jordens poler. I disse simuleringer den primære dipol kraft svækkes til 10% af det normale (men ikke til nul), og eksisterende poler kan strejfe over hele kloden sammen med andre tid nord og syd poler.

En fast jern indre kerne af vores planet i disse modeller spiller en vigtig rolle i regulering tilbageførslen proces. På grund af sin faste tilstand, kan det ikke generere magnetfelt advektion, men helst område, der genereres i den ydre kerne væske kan diffundere eller spredes ind i det indre. Advektion i den ydre kerne, ser det ud til, forsøger jævnligt at invertere. Men mens feltet låst i den indre kerne, første, diffunderer ikke, vil den reelle forandringer i Jordens magnetiske poler ikke forekomme. Som sådan er den indre kerne modstår diffusion af eventuelle "nye" felter, og muligvis kun én ud af ti af sådanne forsøg er vellykket vending.

magnetiske anomalier

Det skal understreges, at selv om disse resultater er fascinerende i sig selv, er det uvist, om de kan henføres til den virkelige verden. Ikke desto mindre har vi en matematisk model af det magnetiske felt af vores planet i de seneste 400 år, med tidlige data baseret på observationer af sømænd og handelsflåde. Ekstrapolering til den interne struktur af kloden viser forøgelsen med tiden tilbagestrømningsområder på grænsen af kernen og kappen. Ved disse punkter kompasnålen er orienteret i forhold til omgivende områder, i den modsatte retning - indefra eller kerne. Disse sites med omvendt flow i det sydlige Atlanterhav i første omgang ansvarlig for svækkelsen af hovedfeltet. De er også ansvarlige for den mindste spænding, kaldet den brasilianske magnetiske anomali, hvis centrum er placeret under Sydamerika. I denne region, kan partikler med høje energier nærme tættere til jorden, hvilket bevirker en øget risiko for stråling til satellitter i lavt kredsløb om Jorden.

Der er stadig meget, der skal gøres til en bedre forståelse af egenskaberne for den dybe struktur på vores planet. Det er en verden, hvor tryk og temperatur svarer til overfladen af solen, og vores videnskabelige forståelse er på sin grænse.