Изображение предоставлено NASA
Время, необходимое для того, чтобы магнитное поле Земли изменило полярность, составляет приблизительно 7000 лет, но время, необходимое для того, чтобы это произошло, в низких широтах короче, чем в высоких широтах, заключил геолог, финансируемый Национальным научным фондом (NSF). Брэд Клемент из Международного университета Флориды опубликовал свои выводы в выпуске журнала Nature на этой неделе. Результаты являются важным шагом вперед в понимании учеными того, как работает магнитное поле Земли.
В геологическом прошлом магнитное поле часто, но нерегулярно изменялось: оно полностью изменило направление. Игла компаса, если бы она существовала тогда, указала бы не на северный географический полюс, а в противоположном направлении. По словам Климента, такие изменения полярности дают важные ключи к природе процессов, которые генерируют магнитное поле.
Со времен Альберта Эйнштейна исследователи пытались определить точные временные рамки, в течение которых происходят изменения магнитного поля Земли. Действительно, Эйнштейн однажды написал, что одна из самых важных нерешенных проблем в физике сосредоточена вокруг магнитного поля Земли. Магнитное поле нашей планеты меняется со временем, указывая на то, что оно не является статическим или фиксированным элементом. Вместо этого, некоторый активный процесс работает для поддержания поля. По мнению геологов, этот процесс, скорее всего, является своего рода динамическим действием, при котором жидкий чугун, протекающий и движущийся во внешнем ядре Земли, создает магнитное поле.
Выяснить, что происходит, когда поле меняет полярность, сложно, потому что инверсии - это быстрые события, по крайней мере, в геологических временных масштабах. Найти отложения или лавы, которые фиксируют поле в процессе реверса, является сложной задачей. Однако в последние несколько лет были получены новые записи о переходе полярности в кернах отложений, полученных в рамках Международной программы бурения в океане, финансируемой NSF. Эти записи позволяют определить основные особенности разворотов, сказал Клемент.
«Общепринято, что во время инверсии геомагнитное поле уменьшается примерно до 10 процентов от значения полной полярности», - сказал Клемент. «После ослабления поля направления меняются почти на 180 градусов, а затем поле усиливается в направлении противоположной полярности. Однако остается большая неопределенность в отношении того, сколько времени займет этот процесс. Хотя обычно это первый вопрос, который люди задают об изменениях, ученые были вынуждены ответить лишь расплывчато - несколько тысяч лет ».
Причина этой неопределенности? Каждый опубликованный переход полярности сообщал о немного различной продолжительности, от чуть менее 1000 до 28 000 лет.
«Теперь, благодаря инновационному использованию глубоководных ядерных отложений, Клемент продемонстрировал, что события инверсии магнитного поля происходят в определенных временных рамках, независимо от полярности инверсии», - сказала Кэролин Руппел, программный директор в отделе наук о океане NSF. , «Ядра отложений, первоначально пробуренные для достижения разрозненных научных целей, привели к глобальному значению, которое подчеркивает ценность сбора и обслуживания кернов и связанных данных».
Климент изучил базу данных существующих записей о переходах полярности за последние четыре изменения. Общая средняя продолжительность, он обнаружил, составляет 7000 лет. Но изменение не случайно, сказал он. Вместо этого это изменяется с широтой. На участках с низкой широтой изменение направления занимает вдвое меньше времени, чем на средних и высоких широтах. «Эта зависимость длительности от широты участка поначалу была удивительной, но именно так, как и предсказывалось в геометрических моделях реверсивных полей», - сказал Клемент.
Первоисточник: пресс-релиз NSF
