Без паники: учёные выяснили, сколько длился последний "переворот" магнитного поля Земли

Полюса геомагнитного поля время от времени меняются местами.

Иллюстрация Martin Archer, Queen Mary University of London.

Геомагнитное поле защищает нас от космической радиации.

Иллюстрация NASA.

Геологи определили, что процесс последней смены магнитных полюсов Земли продолжался около 22 тысяч лет. Эта цифра многократно превышает предыдущие оценки и даёт человечеству надежду, что следующий такой катаклизм пройдёт достаточно плавно.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Магнитные полюса планеты меняются местами с периодичностью от нескольких сотен тысяч до миллиона лет. Во время "переворота" (инверсии) магнитное поле Земли, защищающее жизнь от космической радиации, ослабевает.

Последняя инверсия, известная как обращение Брюнса-Матуямы (Brunhes–Matuyama reversal), случилась около 780 тысяч лет назад. Это значит, что следующая может начаться сейчас, через несколько лет, веков или тысячелетий.

В истории Земли это происходило уже много раз, и палеонтологи знают, что подобные катаклизмы не ведут к катастрофическим массовым вымираниям. Да и наши предки уже переживали подобное. Конечно, вида Homo sapiens 780 тысячелетий назад не было и в помине, но человеческий род уже существовал, вышел из Африки и даже достиг Европы.

Однако это совсем не означает, что человечеству ничего не грозит. Повышенное облучение чревато сокращением продолжительности жизни, ростом заболеваемости раком, увеличением числа врождённых мутаций и прочими неприятными последствиями.

Насколько серьёзна эта опасность? Это зависит от того, как быстро происходит инверсия. Резкий "переворот" означает внезапное и сильное ослабление геомагнитного щита. Если же переход затянется на многие тысячелетия, то поток облучения станет расти постепенно, и у нашего изобретательного вида будет время приспособиться.

Геомагнитное поле защищает нас от космической радиации.

У геологов нет единого мнения, как долго продолжалась последняя инверсия. На это могло уйти несколько тысячелетий, столетий или даже десятков лет.

Такие разногласия связаны с тем, что даже несколько тысяч лет – ничтожно малый срок в геологических масштабах. Следы этого события в ископаемой летописи немногочисленны, и зачастую их трудно датировать.

Большая часть информации о последней инверсии получена из морских отложений. Намагниченные частицы, захороненные в осадочных породах, сохранили "память" о том, каким было магнитное поле в момент их образования. Свидетельства последнего геомагнитного катаклизма обнаружены в десятках кернов (стержней, извлечённых из скважин) отложений по всему миру.

Однако осадочные породы – не такая уж хорошая "магнитная лента". Они слабо намагничиваются, медленно накапливаются и создают геологам другие проблемы.

Иное дело – лавовые потоки, содержащие много магнитных минералов, изливающиеся бурным потоком и быстро застывающие.

"Потоки лавы представляют собой идеальные "записывающие устройства", в которых сохраняются следы древнего магнитного поля. В них присутствует большое количество минералов, богатых железом, в которых навсегда "отпечатываются" свойства поля по мере того, как они остывают. Проблема заключалась в том, что на Земле нет вулканов, которые бы извергались постоянно", – цитирует агентство "РИА Новости" первого автора статьи Брэда Сингер (Brad Singer) из университета Висконсина в Мэдисоне.

Чтобы восстановить полную картину, исследователям пришлось собрать несколько сотен образцов из шести разрезов. Учёные датировали породы по соотношению аргона-39 и аргона-40. Кроме того, они соотнесли свои результаты с палеомагнитными данными из морских осадочных пород.

Также учёные учитывали интенсивность магнитного поля в прошедшие эпохи, рассчитанную по содержанию бериллия-10 в антарктических льдах и отложениях в Индийском океане. Поясним, что этот изотоп образуется под действием космических лучей, от которых нас защищает геомагнитный щит.

У геологов получилось, что инверсия магнитного поля продолжалась как минимум 22 тысячи лет. При этом его напряжённость менялась очень сложным образом. 795 тысяч лет назад начался процесс обращения. Поле при этом ослабевало. Затем, наоборот, начался период усиления поля. 784 тысячелетия назад напряжённость снова стала уменьшаться. Затем более 10 тысяч лет она менялась хаотически. Наконец, 773 тысячи лет назад процесс завершился: направление магнитной стрелки изменилось на 180° по сравнению с первоначальным.

Эти результаты дают человечеству надежду, что следующая "магнитная революция" произойдёт плавно и сравнительно безболезненно для нашего вида.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, что в формировании магнитного поля Земли участвует мантия.