Что произойдет, когда магнитное поле Земли переключится или скроется

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Основы магнитосферы

В результате электрических токов, создаваемых глубоко внутри Земли посредством динамического воздействия, магнитосфера представляет собой текучую силу, которая постоянно изменяется по силе и ориентации.

Центр Земли

Сердцем нашей планеты является твердое внутреннее ядро, в основном железо, которое имеет размер Луны. Он настолько горячий (от 9000 ° F до 13000 ° F или около 5000 ° C до 7200 ° C), что его температура равна температуре «поверхности» солнца, но она остается твердой из-за совокупного давления всего выше нее тянул к нему под действием силы тяжести.

Окружающий этот твердый внутренний сердечник представляет собой второй слой, выполненный в основном из железоникелевого сплава. Почти как горячий (от 7200 ° F до 9000 ° F или около 4000 ° C до 5000 ° C), но при немного меньшем давлении, это внешнее ядро является жидким.

Во внешнем ядре находится горячий слой плотной породы, называемый мантией, который «течет как асфальт под тяжелым весом». При температурах от 1600 ° F (871 ° C), где он встречается с земной корой, до 4000 ° F (2204 ° C), где он встречается с внешним сердечником, он относительно холоден по сравнению с его более глубокими, более плотными соседями.

Электрические токи

Неравномерность температуры между внутренним сердечником и мантией заставляет Землю стать гигантским магнитом. Как недавно разъяснялось:

Должна быть разница в 2700 градусов F (1,500C) между внутренним сердечником и мантией, чтобы стимулировать «тепловые движения», которые вместе с вращением Земли создают магнитное поле.

Эти тепловые движения текучей жидкости вызывают электрические токи, которые, в свою очередь, создают магнитосферу:

Для генерации магнитного поля необходимо выполнить несколько условий: 1. должна быть проводящая жидкость; 2. должно быть достаточно энергии, чтобы заставить жидкость двигаться с достаточной скоростью и с соответствующей схемой потока; 3. должно быть «затравочное» магнитное поле … Существует достаточная энергия [во внешнем сердечнике] для управления конвекцией и … в сочетании с вращением Земли, создающая соответствующий шаблон потока … Существующее поле [Солнца] действует как поле семян. Поскольку поток расплавленного железа проходит через существующее магнитное поле [Солнца], генерируется электрический ток … Новое электрическое поле, в свою очередь, создаст магнитное поле …

Магнитное поле в потоке

Учитывая текучесть системы, можно утверждать, что магнитное поле не является неподвижной константой, а изменяет ее силу, ориентацию и полярность.

ориентация

Поскольку в 1831 году он был впервые выявлен Джеймсом Росс, магнитный северный полюс переместился более чем на 600 миль, и в последние годы это изменение ускорилось со «средней скорости 10 км в год.,, до 40 км в год. «Ожидается, что он переместится из своего нынешнего местоположения в Северной Америке в Азию в течение нескольких десятилетий.

Усиление удара

За последние 200 лет магнитное поле «ослабело примерно на 15 процентов». Поскольку магнитное поле экранирует поверхность Земли от некоторого количества излучения, «вспышки и выбросы корональной массы от солнца», это поле полностью исчезло, могут быть серьезные последствия:

Радиация на уровне земли будет увеличиваться.,, вызывая больше смертей от рака.,, но лишь незначительно.,,, Основным риском является разрушение электрических сетей от суровых солнечных бурь.,, [и] климат Земли также может измениться.,,, Некоторые спекулятивные исследования показали, что по мере ослабления магнитного поля Земли мы наблюдаем увеличение облачного покрытия в тропосфере и увеличение полярных озоновых дыр.,,,

Сторнирование полюсов

Часть естественного порядка, в течение последних 20 миллионов лет, полюса в среднем менялись каждые 200 000-300 000 лет. Тем не мение, мы давно назрели для долгосрочного разворота, поскольку последний произошел около 780 000 лет назад.

Хотя ученые не уверены, некоторые считают, что сдвиг полюсов связан с конвекцией внутри ядра, где «более легкие компоненты, такие как кислород, сера и кремний.,, (CMB). «Накопление, подобно осадку на дне океана, они« падают »вверх от ядра на поверхность мантии, что является неравномерным, как топография поверхности Земли. Когда количество осадков накапливается, оно падает, как лавина, во внешнее ядро, тем самым охлаждая его. Некоторые теоретизируют, что «поистине массивные лавины CMB могут разрушить геодинамическое состояние и привести к разрушению магнитного поля Земли [двухполюсное магнитное]».

Медленные реверсирования

Ученые знают о магнитных сигнатурах, обнаруженных на скалах и осадках, и знают, что полюса обычно переключают места. Для тех разворотов, которые продолжаются 200 000 лет и более, это изменение происходит за период от 1000 до 10000 лет:

Это не внезапный флип, а медленный процесс, в течение которого сила поля становится слабой, очень вероятно, что поле становится более сложным и может отображаться более двух полюсов на некоторое время, а затем накапливается в силе и выравнивается в противоположном направлении.

Учитывая, что последние пару столетий теряют силу, некоторые ученые считают, что мы приближаемся к еще одному долгосрочному перевороту. Многие преуменьшают риск для людей, отмечая, что магнитосфера редко исчезает, поэтому жизнь на Земле остается в значительной степени защищенной во время разворота.

Однако, если магнитное поле должно значительно ослабевать, мы могли бы (потенциально) оказаться в беде. Фактически, некоторые исследователи предположили, что существует «прямая связь между кончиной неандертальцев».,, и значительное снижение интенсивности геомагнитного поля, которое произошло ровно в тот же период ».

Быстрые обратные

В последние годы ученые обнаружили доказательства того, что сдвиги магнитного полюса могут происходить очень быстро, хотя неясно, если они обычно приводят к полному развороту.

В конце 1960-х годов около деревни Лашамп в Массифе-Центре во Франции ученые обнаружили неполные доказательства, которые заставили их поверить, что чрезвычайно быстрое и кратковременное магнитное разворот произошло всего лишь 41 000 лет назад (примерно в то время, когда неандерталец исчез из Европа).

Другие свидетельства быстрого сдвига полюсов были обнаружены в 1995 году в закаленной лаве в горах Стейнс, штат Орегон. Там магнитные кристаллы в породах указывали на сверхбыстрый магнитный сдвиг, в котором полюса двигались «в 10 000 раз быстрее, чем обычно, на шесть градусов в день».

При этой ломаной скорости полный магнитный сдвиг может произойти в месяцы, а не тысячи лет, так много ученых были скептически настроены - то есть до тех пор, пока в 2010 году в Битва-Маунтин, штат Невада, не было обнаружено новых свидетельств кратковременных переворотов, где было обнаружено, что «магнитное поле перемещается на 53 градуса в одном год."

Еще недавно, в 2012 году, ученые вновь посетили мероприятие Laschamp, на этот раз изучив осадочные ядра из Черного моря, а также другие данные из южной части Тихого океана и Северной Атлантики, и их результаты были замечательными:

Геометрия поля обратной полярности с линиями поля, направленными в противоположную сторону по сравнению с сегодняшней конфигурацией, длилась всего около 440 лет, и она была связана с напряженностью поля, которая составляла лишь одну четверть сегодняшнего поля.,,, В течение этого периода поле было еще слабее, и только 5% сегодняшней напряженности поля. Как следствие, Земля почти полностью потеряла защитный экран от твердых космических лучей, что привело к значительному увеличению радиационного облучения.

Несмотря на отсутствие прямых доказательств причинно-следственной связи, черноморские осадочные ядра также показали, что два других «экстремальных сценария» произошли примерно в одно и то же время:

Многочисленные крутые изменения климата во время последнего ледникового периода [происходили вместе].,, крупнейшее извержение вулкана в северном полушарии за последние 100 000 лет.,, недалеко от Неаполя, Италия.,, [и] короткое и быстрое изменение магнитного поля Земли.