Инверсия Брюнеса-Матуямы: когда магнитные полюса Земли меняются местами

В последний раз такое случалось очень давно.

Вы, наверное, думаете, что компас всегда указывает на географический северный полюс. Но магнитные и географические полюса не всегда совпадают. Как и Солнце, магнитное поле Земли может переворачиваться с течением времени. Более того, помимо нескольких временных инверсий, во время инверсии Брюнеса-Матуямы магнитный север мог находиться далеко на юге, практически на экваторе!

Возможно, вы не слишком задумываетесь о магнитном поле Земли, если, конечно, вам не приходится полагаться на компас для навигации. Магнитосфера обычно тихо занимается своими делами, защищая поверхность Земли от заряженных частиц Солнца и изредка развлекая нас захватывающим зрелищем в виде полярных сияний. Но магнитное поле Земли не так стабильно, как можно себе представить.

“Мы знаем, что за последние 200 лет магнитное поле ослабло примерно на 9% в среднем по миру. Однако палеомагнитные исследования показывают, что сейчас поле на самом деле самое сильное за последние 100 000 лет и вдвое интенсивнее, чем его среднее значение за миллион лет”, – объясняет NASA.

“С тех пор, как его точное местоположение было впервые определено офицером британского Королевского флота и полярным исследователем сэром Джеймсом Кларком Россом в 1831 году, магнитный северный полюс постепенно сместился на северо-запад более чем на 1100 километров, а скорость его движения увеличилась с примерно 16 километров в год до 55 километров в год”.

Переворот полюсов может происходить в течение сотен или тысяч лет, и это может происходить случайным образом, с интервалами от 10 000 лет до 50 миллионов лет и более. Около 41 000 лет назад Земля пережила временный переворот, известный как событие Лашамп. Изучая намагниченность осадочных кернов, взятых в то время, ученые определили, что магнитное поле на короткое время перевернулось.

“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 всего четверть от сегодняшнего”, – сказал в 2012 году исследователь Немецкого исследовательского центра наук о Земле GFZ Норберт Новачик, изучавший это событие. “А непосредственно изменение полярности длилось всего 250 лет. По геологическим временным масштабам это почти моментально”.

Хотя существуют утверждения, что событие Лашамп стало причиной вымирания мегафауны в Австралии и вымиранием неандертальцев из-за изменений климата Земли, эксперты скептически относятся к подобному. Например, они указывают на то, что эти события не очень хорошо согласуются с данными о температуре из ледяных кернов.

Последний настоящий устойчивый переворот магнитных полюсов произошел около 780 000 лет назад и назван инверсией Брюнеса-Матуямы в честь геофизиков, которые впервые обнаружили доказательства этого явления. В то время как событие Лашамп было кратковременным по геологическим временным масштабам, инверсия Брюнеса-Матуямы, как полагают, происходила в течение более длительных периодов. Точная продолжительность переворота все еще является предметом научных дискуссий, причем наиболее высокие оценки предполагают переворот длительностью 22 000 лет. Доказательства этого переворота можно увидеть по всему миру, в основном изучая линии магнитного поля в осадочных записях.

Хотя вы можете представить себе древних предков человека, озадаченно смотрящих на свои устаревшие компасы, внезапно меняющие направление, эти перемены не так просты, и магнитное поле может ослабнуть всего на 10 процентов от привычной нам силы. В такие времена могут возникать магнитные полюса вплоть до экватора или даже несколько северных и южных полюсов в разных частях планеты.

Поля перемещаются в результате движения жидкого металла внутри внешнего ядра Земли, которое само по себе зависит от движения планеты и ее вращения, а также от конвекции, вызванной теплом. Хотя с момента последнего истинного переворота прошло некоторое время, полюса продолжают двигаться по планете, и предсказать, когда произойдет следующий такой переворот, остается сложной задачей. В начале этого месяца магнитный север получил обновленное положение. Он сместился еще ближе к Сибири.

“Текущее поведение магнитного севера – это то, чего мы никогда раньше не наблюдали”, – сказал в заявлении в начале декабря доктор Уильям Браун, специалист по моделированию глобального геомагнитного поля в BGS. “Магнитный север медленно двигался вокруг Канады с 1500-х годов, но за последние 20 лет он ускорился в направлении Сибири, увеличивая скорость каждый год примерно до пяти лет назад, когда он внезапно замедлился с 50 до 35 км в год, что является самым большим замедлением скорости, которое мы когда-либо видели”.