Как известно Земля обладает магнитным полем дипольного типа, ось которого примерно совпадает с осью вращения Земли. В истории геомагнитного поля случались инверсии, когда происходила т.н. «переполюсовка» при которой, грубо говоря, стрелки компасов, если бы они существовали в то время, меняли свое направление с севера на юг (либо, с юга на север).
Европейские геофизики из Потсдама, Ростока и Цюриха на основании радиологического изучения проб донных осадков Юго-Восточной части Чёрного моря, а также каменных материалов, включенных в глубинные слои льдов Гренландии, недавно пришли к заключению, что всего 41 тыс. лет назад произошла очередная инверсия магнитного поля. При этом направление его дипольной составляющей оказалось противоположным современному. Тогда на планете был ледниковый период, и наличное человечество больше увлекалось выживанием, нежели разработкой компасов и тем более геомагнитными наблюдениями.
Последняя инверсия магнитного поля Земли была гораздо позже, чем принято думать. (Здесь и ниже иллюстрации Norbert R. Nowaczyk / GFZ).
Исследователи под руководством Норберта Новачика (Dr. Norbert Nowaczyk) и Хельге Арц (Prof. Helge Arz) на основании дополнительных исследований, выполненных также и в Северной Атлантике, южной части Тихого океана и Гаваях, установили, что инвертированная полярность H - поля носила глобальный характер, а скорость смены магнитных полюсов Земли тогда была просто рекордной.
Инверсии магнитного поля в истории планеты, безусловно, случались, но никакой четкой закономерности в их смене замечено не было: то десятки миллионов лет ничего, то следуют друг за другом каждые несколько десятков тысячелетий. Однако до этого открытия считалось, что в последний раз магнитные полюса менялись местами 780 тыс. лет назад, а длилось изменение 1 200–10 000 лет. Заметим также, что мнения учёных по этому вопросу расходятся, равно как и намагниченность тогдашних осадочных пород в разных точках планеты.
Но, оказывается, 41 тыс. лет назад всё было не так. «Конфигурация поля инвертированной полярности просуществовала всего 440 лет, а напряженность этого поля составляла четверть нынешнего», — объясняет Норберт Новачик. «Собственно изменение полярности длилось лишь 250 лет. В геологических временных масштабах это очень быстро». И действительно: если в 2009 году скорость движения северного магнитного полюса составила 64 км/год, то за 1 000 лет даже при постоянно изменяющемся направлении движения он может переместиться, скажем, в Антарктиду. Но за 250 лет?!
Самое интересное в другом: по всем расчётам выходит, что за эту четверть тысячелетия магнитное поле было в двадцать раз слабее нынешнего. При этом в результате описанных драматических событий в изученных пробах того времени возник пик повышенного содержания радиоактивного бериллия (10Be) и радиоактивного углерода (14С). Эти аномалии возникли вследствие столкновения космических протонов высоких энергий с атомами атмосферы.
Кроме резкого изменения температуры в Гренландии, никаких катастрофических последствий ни для климата, ни для биоразнообразия ослабление магнитного поля и извержение супервулкана почему-то не имели.
Кроме того, изучение проб показало, что 39 400 лет назад, то есть близко к смене направления магнитного поля, произошли иные катаклизмы — скажем, извержения супервулкана в Италии, сопровождающееся выносом 350 км3 горных пород и лавы, а также выбросом в атмосферу огромного количества пепла, распространившегося по всей восточной части Средиземноморья до Центральной России. Разумеется, это вызвало климатические колебания, следы которых отмечают и немецкие учёные. Правда, эти колебания, по-видимому, не имели решающего влияния в сравнении с другими факторами, воздействовавшими на погоду в то время.
Но есть и другие вопросы. Вспомним о гипотезе, утверждающей, что во время смены магнитных полюсов магнитное поле Земли так слабо, что резко возросшая при ослаблении магнитосферы жесткая радиация должна серьёзно навредить всему живому и привести к куда более заметным последствиям. Так, утверждалось, что, случись такое в наши дни, человечество испытало бы глобальную катастрофу, а может, и кануло бы в лету.
Как всё это совместить с 250-летним двадцатикратным падением уровня магнитного поля, которое не привело ни к каким массовым вымираниям видов? Более того, обычно на магнитном экваторе напряжённость магнитного поля планеты вдвое меньше, чем на полюсах, и в 1,5 раза — чем «в среднем по больнице». Где же следы гибели видов в условиях столь ослабленного поля? Ведь, среди прочего, здесь проживали десятки поколений Homo Sapiens — существ, считающихся весьма уязвимыми к радиации…
Оригинальное исследование «Dynamics of the Laschamp geomagnetic excursion from Black Sea sediments» опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Заметка подготовлена по материалам http://physics.com.ua/news.php?id=1949 и Phys.Org
Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
