Inimesed on harjunud, et sellised ulatuslikud muutused nagu mandrite ümberkujundamine või kliima on aeglased. Ühel põlvkonnal on raske neid hinnata, kuid paaris ja lihtsalt märkate. Siin on aga avastus: suurejooneline sündmus - magnetpooluste ümberpööramine - võib isegi inimese standardite järgi olla peaaegu kohene. Ja koduplaneet suudab sellise triki meie silme all ära tõmmata.
Inversioonide tsükkel
Hiljuti uurisid Scott Baugh Los Angelese Lääne kolledžist ja Jonathan Glen USA geoloogiateenistusest Nevadas Battle Mountainis iidseid tardkivimeid. Nii et Ameerika geoloogid on näidanud, et planeedi magnetvälja pöördumine võib toimuda tuhandeid kordi kiiremini, kui teadlased seni oletasid.
Tänu paleomagnetismi nähtusele, mis on omamoodi geomagnetvälja salvestamine jahutavas ja kristalliseeruvas laavas, on teadlased kindlaks teinud, et lahingumäel kivimite tekkimise ajal (ja see juhtus 15 miljonit aastat tagasi) oli Maa magnetpooluse nihe vaid ühe aastaga 53 kraadi.
Praeguste ideede kohaselt vastutab selle südamiku vedel osa Maa magnetvälja moodustumise eest. Kuid tuumas toimuvad protsessid on endiselt halvasti mõistetavad. Selles valdkonnas ja nüüd avastavad teadlased jätkuvalt grandioosseid nähtusi nagu "seedimine".
Joonisel on kujutatud Maa sisemine (punane) ja välimine (kollane) südamik, magnetvälja jooned (sinine), südamiku pöörlemisest põhjustatud metallivood (pruunid jooned) ja konvektiivsed voogud (helepruunid nooled) (illustratsioon veebisait qwickstep.com).
Reklaamvideo:
Selles edukas (tänapäeva teadlaste jaoks) purskes oli esimene osa laavast juba külmunud ("meenutades" geomagnetvälja suunda), kuid aasta hiljem soojendas seda taas teine sulakivipuhang, "kirjutades" selle ülemisse kihti uue suuna, mis erineb 53 kraadi võrra vana.
Kuid praeguste andmete kohaselt võtab magnetpooluste pöördumine 4-5 tuhat aastat või isegi rohkem. See tähendab, et pooluste nihe selliste sündmuste ajal on keskmiselt 0,045 kraadi aastas. Kuid Baugh ja Glen usuvad, et polaarsuse ümberpööramine võib toimuda palju kiiremini, vaid nelja aastaga.
Kui sellele hüpoteesile panna esimesed märgid, et järgmine nihe on juba alanud, võime järeldada: meil on võimalus tabada üks kõige grandioossemaid episoode planeedi geoloogilises ajaloos.
Teadlased on pikka aega väitnud, et Maa magnetväli võib juba lähitulevikus ümber pöörata. Ja see sündmus ei ole planeedi jaoks katastroof, vaid üsna tavaline protsess, kui vaadata seda geoloogiliste ajastute vaatepunktist.
Küsimus on ainult selles, kas kataklüsm juhtub varsti tavaliste inimstandardite järgi või tuleb grandioosse esinemiseni oodata rohkem kui tuhat aastat. Ja see, kui kaua inversioon ise aega võtab, on samuti arutelu objekt.
Geomagnetvälja polaarsus meie päevadest kuni jura keskpaigani (ülal) ja viimase viie miljoni aasta jooksul (alt). Mustad alad - polaarsus, mis vastab tänapäevasele, valge - vastupidine (illustratsioonid saidilt wikipedia.org).
Meie planeedi magnetpooluste polaarsuse pöördumise sagedus on minevikus olnud väga erinev. Keskmise saab järeldada ainult umbkaudu: poolused pöörasid ümber iga 200–300 tuhande aasta tagant.
Samal ajal, umbes 42 miljonit aastat tagasi, toimus kolme miljoni aasta jooksul 17 tagasikäiku ja tagasiminekuteta oli väga pikk periood, see kestis 120-83 miljonit aastat tagasi. Ja enne teda oli veel pikki riigipöördeta ajastuid.
Seetõttu usuvad teadlased, et inversioon on üsna juhuslik protsess ja selles on võimatu tabada ilmseid mustreid. Sellegipoolest juhtus viimati magnetpooluste "ümberminek" koguni 780 tuhat aastat tagasi. Juba sel põhjusel võib ettevaatlikult eeldada, et planeet valmistub veel üheks selliseks permutatsiooniks. Ja siis on mitmeid eelseisva muutuse kaudseid märke.
Kas poolusevahetuse järel on elu?
Maa põhjapooluspoolus tormas Venemaale: selle nihke määra mõõtmisel 2009. aastal said teadlased 64 kilomeetrit aastas. Vahepeal oli 1970. aastatel see kiirus 10–15 km / aastas ja alles kuus aastat tagasi - umbes 60. Kiirendus on ilmne.
150 aasta jooksul on geomagnetvälja intensiivsus vähenenud umbes 10% ja viimase 22 aasta jooksul on see langenud 1,7% (keskmiselt, kuna muutused pole planeedi erinevates piirkondades kaugeltki ühesugused). Samal ajal kasvas tippude nurk, välja polaarpiirkonnad, kus jõujooned külgedele lahknevad.
Triibulised magnetilised anomaaliad toimivad minevikus ühe magnetvälja pöördumise tõendina. Ookeaniharjadel välja valguvad kivid külmuvad, säilitades oma magnetiseerumise praeguse väljade suunaga. Litosfääri plokkide laialivalgumise tõttu moodustavad sellised tahkunud voolud vahelduva magnetiseerimisega paralleelseid triipe (illustratsioon saidilt wikipedia.org).
Üldiselt näib, et Maa magnetosfäär on viimastel aastatel hakanud "lekkima". Päikese-maapealse side eksperdid spekuleerivad tavapärasest tugevamate tormide ja auroorade võimalikkuse üle just alanud tsükli päikeseaktiivsuse tipul.
See ei põhjusta paanikat. Nagu on hõlpsasti mõistetav, pole Homo Sapieni mälestuses inversiooni veel toimunud, kuid palju selliseid sündmusi on varem juhtunud ja elu Maal pole katkenud.
Teadlased on siiski mures olulise välja nõrgenemise pärast, mis kaasneb pooluse pöördumisega. Paraku on ikkagi võimatu lõplikult öelda, kas väli kaob mõneks ajaks täielikult ja kui kaua planeet magnetkilbita püsib.
Näide triibumagnetiliste anomaaliate kohta Vancouveri saare lähedal asuvas rikkevööndis. Värv näitab normaalse magnetiseerumisega kivimeid (langeb kokku kaasaegse väljaga), tühimikke - pöördmagnetiseerumisega. Skaala ulatub miljonitesse aastatesse (illustratsioon saidilt hawaii.edu).
Kui aga tõmmata analoogia Päikese magnetpooluste muutumisega (ja see juhtub iga 11 aasta tagant), siis ei tohiks meie välja täielik kadumine toimuda ning katastroofilisi tagajärgi inimestele ja üldse elule ei toimu.
Siin mängib muide meie kätte ülikiire nihe, mille on võtnud ette Scott ja Jonathan. Lõppude lõpuks on nii oht, et puutume vähem aega kokku kosmiliste kiirte kõrgenenud tasemega.
Praegune varda triiv 64 km aastas on umbes 0,6 kraadi aastas. Võrrelge seda uues uuringus 53 kraadiga. Tõsi, pole teada, kas tegemist oli lühikese plahvatusega vaiksema nihke taustal (võib-olla püüdis iidne purse just inversiooniprotsessi tippu) või osutus magnetilise "põhja" ja "lõuna" täielik ümberpööramine sel ajal tõesti nii kiiresti. See küsimus on uute uuringute teema.
Kukkuva magnetvälja lugu sarnaneb teise avastuse looga - võimsa jäätumise saabumisega viimase jääaja jooksul kõigest kuue kuu jooksul. See pani teadlasi uue pilgu heitma sellele, kui kiiresti võib planeedi kliima ühest osariigist teise muutuda (kaader saidilt cgnews.com).
Riigipööre taastab õigluse
Mitte kõik ei tea muide, et maa põhjapoolne magnetpoolus füüsilises mõttes on lõuna ja vastupidi. Sel moel tekkis segadus. Kui teadlased valisid tavalise magneti pooluste nimed, said nad anda neile mis tahes nimed, isegi pluss ja miinus, vähemalt mõned abstraktsed tähed. Kuid selleks ajaks olid inimesed juba pikka aega kasutanud kompasse, mille nooled on dipoolmagnetid. Ja seda nende põhjapoolset otsa nimetati magneti põhjapooluseks (algses mõistes põhja poole ulatuvaks) ja lõunasse suunatud - lõunasuunaliseks. Kuid kuna magnetid tõmbavad vastassuunalisi pooluseid, selgus, et maa magnetväljal on lõunapoolus (füüsilises mõttes) asub põhjas ja seda nimetatakse "põhja magnetpooluseks" ning füüsiline põhi asub lõunas.
On huvitav, et kui ilmneb maavälja ümberpööramine ja magnetpooluste nimesid ei muudeta, taastatakse õiglus nende nimede suhtes.
Joonisel on kujutatud Maa pöörlemistelje ja dipooli telje vaheline nurk ja jõujoonte suund (joonis Peter Reid).
Läheme siiski veidi tagasi. Geoloogide sõnul on pooluste põgenemine oma kohtadest juhtunud ja muljetavaldavam. 1995. aastal analüüsisid teadlased Oregonis Stinsi mäel iidsete magmakivimite jääkmagnetiseerumist ja leidsid, et planeedi magnetvälja pöörlemiskiirus laavavoolu jahtumisel jõudis mõeldamatu kuue kraadini päevas. See oli mitu suurusjärku suurem kui kiirus, millele teadus mõelda oskas, arvestamata muidugi päikese tuule laetud osakeste toimest tingitud igapäevast pooluste positsiooni kõikumist. Seetõttu vaidlustasid paljud eksperdid selle töö autorite järeldused.
Kuid nüüd on teadlased avastanud teise tõendi, mis näitab, et geomagnetvälja kiired pööramised on endiselt võimalikud. Nüüd oleks hea aru saada - sellised momentaalsed (geoloogiliste standardite järgi) inversioonide välihüpped on tavalised või erandlikud.
