Le persone sono abituate al fatto che cambiamenti su larga scala come il rimodellamento dei continenti o il clima sono lenti. È difficile per una generazione apprezzarli, ma in una coppia e basta notarli. Tuttavia, ecco una scoperta: un evento grandioso - un'inversione dei poli magnetici - può essere quasi istantaneo anche per gli standard umani. E il pianeta natale è in grado di realizzare un simile trucco davanti ai nostri occhi.
Ciclo di inversioni
Recentemente, Scott Baugh del Western College di Los Angeles e Jonathan Glen del US Geological Survey hanno studiato antiche rocce ignee a Battle Mountain, Nevada. Quindi i geologi americani hanno dimostrato che le inversioni del campo magnetico del pianeta possono verificarsi migliaia di volte più velocemente di quanto gli scienziati avessero ipotizzato fino ad ora.
Grazie al fenomeno del paleomagnetismo, una sorta di registrazione del campo geomagnetico nella lava che si raffredda e cristallizza, i ricercatori hanno stabilito che al momento della formazione delle rocce a Battle Mountain (e ciò avvenne 15 milioni di anni fa), lo spostamento dei poli magnetici della Terra era di 53 gradi in un solo anno.
Secondo le idee attuali, la parte liquida del suo nucleo è responsabile della formazione del campo magnetico terrestre. Ma i processi nel nucleo sono ancora poco conosciuti. In questa zona, e ora i ricercatori continuano a scoprire fenomeni grandiosi come la "digestione".
La figura mostra il nucleo interno (rosso) ed esterno (giallo) della Terra, le linee del campo magnetico (blu), i flussi metallici (linee marroni) causati dalla rotazione del nucleo (freccia nera) e i flussi convettivi (frecce marrone chiaro) (illustrazione con sito web qwickstep.com).
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In quell'eruzione di successo (per gli scienziati odierni), la prima porzione di lava si era già congelata ("ricordando" la direzione del campo geomagnetico), ma un anno dopo fu nuovamente riscaldata dalla seconda esplosione di roccia fusa, "riscrivendo" nel suo strato superiore una nuova direzione, che differiva di 53 gradi da vecchio.
Ma, secondo i dati attuali, l'inversione dei poli magnetici richiede 4-5 mila anni o anche di più. Ciò significa che lo spostamento dei poli durante tali eventi è in media di 0,045 gradi all'anno. Ma Baugh e Glen credono che l'inversione di polarità possa avvenire molto più velocemente, in soli quattro anni.
Se sovrapponiamo a questa ipotesi i primi segni che il prossimo cambiamento è già iniziato, possiamo concludere: abbiamo la possibilità di cogliere uno degli episodi più grandiosi della storia geologica del pianeta.
Gli scienziati sostengono da molto tempo che il campo magnetico terrestre potrebbe invertirsi in un futuro molto prevedibile. E questo evento non è una catastrofe per il pianeta, ma un processo abbastanza ordinario, se lo si guarda dal punto di vista delle ere geologiche.
L'unica domanda è se il cataclisma avverrà presto secondo gli standard umani ordinari, oppure è necessario attendere più di mille anni prima della grandiosa esibizione. E anche la durata dell'inversione stessa è oggetto di discussione.
La polarità del campo geomagnetico dall'oggi al medio periodo Giurassico (in alto) e negli ultimi cinque milioni di anni (in basso). Aree nere - polarità, corrispondenti a quelle odierne, bianche - opposte (illustrazioni dal sito wikipedia.org).
La frequenza di inversione di polarità dei poli magnetici del nostro pianeta è variata notevolmente in passato. Puoi dedurre solo approssimativamente la media: i poli si sono voltati ogni 200-300 mila anni.
Allo stesso tempo, circa 42 milioni di anni fa, si sono verificate 17 inversioni in tre milioni di anni, e c'è stato un periodo molto lungo senza inversioni, è durato da 120 a 83 milioni di anni fa. E prima di lui c'erano altre lunghe epoche senza colpi di stato.
Pertanto, gli scienziati ritengono che l'inversione sia un processo piuttosto casuale ed è impossibile coglierne schemi evidenti. Tuttavia, l'ultima volta il "ribaltamento" dei poli magnetici è avvenuto ben 780 mila anni fa. Solo per questo motivo, si può presumere con cautela che il pianeta si stia preparando per la prossima permutazione del genere. E poi ci sono una serie di segnali indiretti di cambiamento imminente.
C'è vita dopo il cambio di polo?
Il polo nord magnetico della Terra si è precipitato in Russia: nel 2009, durante la misurazione della velocità del suo spostamento, gli scienziati hanno ricevuto 64 chilometri all'anno. Nel frattempo, negli anni '70, questa velocità era di 10-15 km / anno, e solo sei anni fa - circa 60. L'accelerazione è evidente.
In 150 anni, l'intensità del campo geomagnetico è diminuita di circa il 10% e negli ultimi 22 anni è diminuita dell'1,7% (in media, poiché i cambiamenti sono tutt'altro che uguali nelle diverse regioni del pianeta). Allo stesso tempo, l'angolo di apertura delle cuspidi - le regioni polari del campo, dove le linee di forza divergono ai lati - è aumentato.
Le anomalie magnetiche a strisce servono come una delle prove di inversioni del campo magnetico nel passato. Le rocce che si riversano nelle dorsali oceaniche si congelano, mantenendo la loro magnetizzazione con l'attuale orientamento del campo. A causa della diffusione dei blocchi della litosfera, tali flussi solidificati formano strisce parallele con magnetizzazione alternata (illustrazione dal sito wikipedia.org).
In generale, la magnetosfera terrestre negli ultimi anni sembra aver iniziato a "colare". Gli esperti nelle comunicazioni solare-terrestre ipotizzano la possibilità di tempeste magnetiche e aurore più forti del solito durante il picco dell'attività solare in un ciclo che è appena iniziato.
Questo non è motivo di panico. Come è facile capire, nella memoria dell'Homo Sapiens, l'inversione non è ancora avvenuta, ma molti di questi eventi sono già accaduti prima e la vita sulla Terra non è stata interrotta.
Tuttavia, i ricercatori sono preoccupati per il significativo indebolimento di campo che accompagna l'inversione dei poli. Ahimè, è ancora impossibile dire finalmente se il campo scomparirà per un po 'e per quanto tempo il pianeta rimarrà senza uno scudo magnetico.
Un esempio di anomalie magnetiche di serie in una zona di faglia vicino all'isola di Vancouver. Il colore mostra rocce con magnetizzazione normale (coincidente con il campo moderno), spazi vuoti - con magnetizzazione inversa. La scala è in milioni di anni (illustrazione da hawaii.edu).
Tuttavia, se tracciamo un'analogia con il cambiamento dei poli magnetici del Sole (e avviene ogni 11 anni), allora non dovrebbe verificarsi la completa perdita del nostro campo e non si verificheranno conseguenze catastrofiche per le persone e la vita in generale.
Qui, a proposito, il passaggio super veloce, assunto da Scott e Jonathan, gioca nelle nostre mani. Dopotutto, in questo modo corriamo il rischio di essere esposti a un livello maggiore di raggi cosmici per meno tempo.
L'attuale spostamento del polo a 64 chilometri all'anno è di circa 0,6 gradi all'anno. Confrontalo con 53 gradi nel nuovo studio. È vero, non è noto se sia stata una breve raffica sullo sfondo di uno spostamento più silenzioso (forse l'antica eruzione ha colto l'apice stesso del processo di inversione) o una completa inversione del "nord" e del "sud" magnetici si è rivelata davvero così rapida in quel periodo. Questa domanda è un argomento per una nuova ricerca.
La storia con il capovolgimento del campo magnetico è simile alla storia di un'altra scoperta: l'arrivo di una potente glaciazione nell'ultima era glaciale in soli sei mesi. Ha fatto sì che gli scienziati dessero una nuova occhiata alla velocità con cui il clima del pianeta può cambiare da uno stato all'altro (frame da cgnews.com).
Un colpo di stato ripristinerà la giustizia
Non tutti sanno, a proposito, che il polo magnetico nord della terra in senso fisico è il sud e viceversa. C'era confusione in questo modo. Quando gli scienziati sceglievano i nomi per i poli di un normale magnete, potevano dare loro qualsiasi nome, anche più e meno, almeno alcune lettere astratte. Ma a quel tempo, le persone usavano da tempo le bussole, le cui frecce sono magneti a dipolo. E quell'estremità di loro, che punta a nord, era chiamata il polo nord del magnete (nel senso originale, che si estende verso nord), e quella che punta a sud - il sud, ma poiché i poli opposti sono attratti dai magneti, si è scoperto che il campo magnetico terrestre ha un polo sud (in senso fisico) si trova a nord ed è chiamato "polo magnetico nord", e il nord fisico è a sud.
È interessante notare che se si verifica l'inversione del campo terrestre e i nomi dei poli magnetici non vengono modificati, la giustizia sarà ripristinata rispetto ai loro nomi.
La figura mostra l'angolo tra l'asse di rotazione della Terra e l'asse del dipolo e la direzione delle linee di forza (illustrazione di Peter Reid).
Ma torniamo un po 'indietro. I geologi dicono che la fuga dei poli dai loro luoghi è avvenuta e più impressionante. Nel 1995, gli scienziati hanno analizzato la magnetizzazione rimanente di antiche rocce ignee a Stins Mountain in Oregon e hanno scoperto che la velocità di rotazione del campo magnetico del pianeta durante il raffreddamento del flusso di lava raggiungeva un impensabile sei gradi al giorno. Questo era di parecchi ordini di grandezza superiore alla velocità a cui la scienza poteva pensare, senza contare, ovviamente, la fluttuazione giornaliera nella posizione dei poli causata dall'azione delle particelle cariche del vento solare. Pertanto, molti esperti hanno contestato le conclusioni degli autori di quel lavoro.
Ma ora gli scienziati hanno scoperto una seconda prova che mostra che i rapidi capovolgimenti del campo geomagnetico sono ancora possibili. Ora sarebbe bene capire: tali salti di campo istantanei (per gli standard geologici) per inversioni sono comuni o eccezionali.
