Инверсия магнитного поля Земли: природная закономерность или роковое событие? Инверсия магнитных полюсов безопасна

В 1930 году Мотонори Матсуяма (Motonori Matsuyama), японский математик и физик, начал изучать магнитные свойства горных пород. Он более внимательно рассмотрел причину того, что некоторые горные породы указывали на одно направление, в то время как другие – на другое. Матсуяма изучил магнитные аномалии и выдвинул идею, что они были результатом магнитной инверсии.

Когда геологи отобрали образцы из лавовых потоков на Гавайях и в других местах, они обнаружили, что некоторые образцы лавы содержат зерна с обратной полярностью. Это означает, что тысячи лет назад северный магнитный полюс был там, где сейчас находится южный магнитный полюс и наоборот.

Определение возраста лав возможно благодаря использованию метода, основанного на измерении 40К/40Аг. При использовании совместно метода радиометрического датирования и измерений полярности магнитного поля в слоях древних изверженных лав геологи оказались в состоянии зарегистрировать среднее между инверсиями магнитного поля. Они обнаружили, что в среднем магнитные полюса переворачиваются примерно каждые 200 тыс. лет. В масштабах геологического времени переворот произошел за одну ночь, но в действительности инверсии поля происходят постепенно в течение периода между 300 и 1000 лет.

Перескок магнитного поля начинается с инверсии некоторой области жидкого потока глубоко в ядре Земли. Поскольку эта область растет все больше и становится более полярной, противоположные потоки вызывают ее подъем и начинают влиять на магнитные потоки в земной коре и атмосфере. Когда это происходит, области внешнего магнитного поля начинают ослабевать. Нижние противотоки уравновешивают возбуждения выше.

Ослабленные участки в магнитном поле называются аномалиями. Магнитная аномалия может быть высокой или низкой, почти округлой, подобной хребтам, долинам, или овальной, если изучать магнитную топографическую карту. Диапазон значений магнитной интенсивности над магнитной аномалией или областью называется магнитным рельефом.

Южно-Атлантическая аномалия – один из этих ослабленных участков. В этой области магнитное поле слабее на 30% по сравнению с другими областями планеты, и эта область растет. Геологи, изучающие в последние 10 лет инверсии магнитного поля, наряду с анализом тысяч образцов лав и показаниями компаса из бортовых журналов офицеров британского военно-морского флота за прошедшие 300 лет, использовали суперкомпьютерные программы. В результате был получен превосходный метод прогноза магнитных инверсий.

Эти исследования выявили, что Земля надолго просрочила магнитную инверсию. Последняя значительная инверсия произошла свыше 700 тыс. лет назад. Зная это, геологи сейчас предполагают, что Южно-Атлантическая аномалия – это начало перескока магнитных полюсов. Если данная модель верна, то перескок произойдет не в течение нашей жизни, а когда-нибудь в следующие 1000 лет.

Магнитная полярность может быть незначительной или значительной. Воздействие магнитных инверсий на тектонику и окружающую среду неизвестны. Ученые только сейчас начали изучать последствия планетарных магнитных инверсий.

Периоды главным образом нормальной полярности, подобные тому, который мы имеем сегодня, или периоды главным образом обратной полярности называются магнитными эпохами, или хронами. Эпоха Матсуяма – важная магнитная инверсия около 0,5 – 2,5 млн лет назад – названа в честь Мотонори Матсуямы.

Поскольку лавы из многих магнитных эпох накапливаются друг на друге, они постепенно образуют слои с противоположной магнитной полярностью.

Магматические породы предоставляют геологам многие ключи к диким и сумасшедшим действиям древних и современных магм, когда они взрывались или медленно пробивали свой путь к поверхности Земли в разных магнитных полях.

У нашей планеты есть магнитное поле, которое можно наблюдать, например, с помощью компаса. Оно в основном образуется в очень горячем расплавленном ядре планеты и, вероятно, имелось большую часть времени существования Земли. Поле представляет собой диполь, т. е. у него есть один северный и один южный магнитный полюс. В них стрелка компаса будет указывать прямо вниз или вверх, соответственно. Это похоже на поле магнита на холодильник. Однако геомагнитное поле Земли претерпевает множество небольших изменений, что делает аналогию несостоятельной. В любом случае, можно сказать, что в настоящее время есть два полюса, наблюдаемые на поверхности планеты: один в северном полушарии и один в южном.

Инверсией называется процесс, при котором южный магнитный полюс превращается в северный, а тот, в свою очередь, становится южным. Интересно отметить, что магнитное поле может иногда подвергаться экскурсии, а не развороту. В этом случае оно претерпевает большое снижение его общей силы, то есть силы, которая перемещает стрелку компаса. Во время экскурсии поле не меняет своего направления, а восстанавливается с той же полярностью, то есть север остается севером и юг югом.

Как часто происходит смена полюсов Земли?

Как свидетельствует геологическая летопись, магнитное поле нашей планеты меняло полярность много раз. В этом можно убедиться по закономерностям, обнаруженным в вулканических породах, особенно извлеченных со дна океана. За последние 10 млн лет в среднем происходило 4 или 5 разворотов в миллион лет. В другие моменты истории нашей планеты, например, во время мелового периода, были более длительные периоды смены полюсов Земли. Их невозможно предсказать, и они не носят регулярный характер. Поэтому можно говорить только о среднем интервале инверсии.

Разворачивается ли магнитное поле Земли в настоящее время? Как это проверить?

Измерения геомагнитных характеристик нашей планеты проводились более или менее постоянно с 1840 года. Некоторые измерения даже датированы XVI веком, например, в Гринвиче (Лондон). Если посмотреть на тенденции изменения поля за этот период, то можно увидеть ее снижение. Проецирование данных вперед во времени дает нулевой через примерно 1500-1600 лет. Это является одной из причин того, почему некоторые считают, что поле может находиться на ранних стадиях инверсии. Из исследований намагниченности минералов в древних глиняных горшках известно, что во времена Древнего Рима оно было в два раза сильнее, чем сейчас.

Тем не менее, текущая сила поля не является особо низкой с точки зрения диапазона ее значений за последние 50 000 лет, а с момента, когда произошла последняя смена полюсов Земли, прошло почти 800 000 лет. Кроме того, принимая во внимание сказанное ранее об экскурсии, и зная о свойствах математических моделей, далеко не ясно, можно ли экстраполировать данные наблюдений на 1500 лет.

Как быстро происходит инверсия полюсов?

Полная запись истории хотя бы одного разворота отсутствует, поэтому все утверждения, которые можно сделать, в основном базируются на математических моделях и частично на ограниченных доказательствах, полученных из горных пород, которые сохранили отпечаток древнего магнитного поля со времени их формирования. Например, расчеты дают основание предположить, что полная смена полюсов Земли может занять от одной до нескольких тысяч лет. Это быстро по геологическим меркам, но медленно в масштабе человеческой жизни.

Что происходит во время разворота? Что мы видим на поверхности Земли?

Как уже было сказано выше, у нас имеются ограниченные данные геологических измерений о закономерностях изменения поля во время инверсии. Основываясь на моделях, рассчитанных на суперкомпьютерах, можно было бы ожидать гораздо более сложной структуры на поверхности планеты, при которой имеется не один южный и один северный магнитный полюс. Землю ожидает их «странствие» от своего нынешнего положения по направлению к экватору и через него. Общая напряженность поля в любой точке планеты может составить не более одной десятой ее значения в настоящее время.

Опасность для навигации

Без магнитного щита современные технологии будут больше подвержены риску воздействия солнечных бурь. Наиболее уязвимыми являются спутники. Они не рассчитаны выдерживать солнечные штормы в отсутствие магнитного поля. Так что, если спутники GPS прекратят работу, то все самолеты будут посажены на землю.

Конечно, в самолетах в качестве резервного средства есть компасы, но они, безусловно, не будут точными во время магнитного сдвига полюсов. Таким образом, даже самой возможности выхода из строя спутников GPS будет достаточно, чтобы посадить самолеты - в противном случае они могут потерять навигацию в ходе полета.

Суда столкнутся с теми же проблемами.

Озоновый слой

Ожидается, что во время инверсии магнитного поля Земли полностью исчезнет (и снова появится после этого). Крупные солнечные бури во время разворота могут вызвать истощение озонового слоя. Количество заболеваний раком кожи возрастет в 3 раза. Воздействие на все живые существа трудно предсказать, но также может иметь катастрофические последствия.

Смена магнитных полюсов Земли: последствия для энергосистем

В одном исследовании массивные были названы вероятной причиной полярной инверсии. В другом - виновником этого события станет глобальное потепление, а оно может быть вызвано повышенной активностью Солнца. Во время разворота зашиты магнитного поля не будет, и если произойдет солнечная буря, ситуация ухудшится еще больше. Жизнь на нашей планете не будет затронута в целом, и общества, которые не зависят от технологии, также будут в полном порядке. Но Земля будущего ужасно пострадает, если разворот произойдет быстро. Электрические сети перестанут функционировать (их может вывести их из строя большая солнечная буря, а инверсия повлияет намного больше). При отсутствии электричества не будет водоснабжения и канализации, заправочные станции перестанут работать, остановятся поставки продовольствия. Работоспособность окажется под вопросом, и они не смогут на что-то влиять. Погибнут миллионы, а миллиарды столкнутся с большими трудностями. Только те, кто заранее запасся пищей и водой, смогут справиться с ситуацией.

Опасность космического излучения

Наше геомагнитное поле отвечает за блокирование примерно 50% Поэтому при его отсутствии уровень удвоится. Несмотря на то, что это приведет к увеличению мутаций, летальных последствий это иметь не будет. С другой стороны, одной из возможных причин сдвига полюсов является увеличение солнечной активности. Это может привести к увеличению числа заряженных частиц, достигающих нашей планеты. В таком случае Земля будущего подвергнется большой опасности.

Сохранится ли жизнь на нашей планете?

Природные катастрофы, катаклизмы маловероятны. Геомагнитное поле находится в области пространства, называемой магнитосферой, формируемой действием солнечного ветра. Магнитосфера отклоняет не все высокоэнергетические частицы, которые излучает Солнце с солнечным ветром и другие источники в Галактике. Иногда наше светило особенно активно, например, когда на нем много пятен, и оно может посылать облака частиц в направлении Земли. Во время таких солнечных вспышек и корональных выбросов массы, космонавтам на околоземной орбите, возможно, потребуется дополнительная защита, чтобы избежать более высоких доз радиации. Поэтому мы знаем, что магнитное поле нашей планеты обеспечивает лишь частичную, а не полную защиту от космического излучения. Кроме того, высокоэнергетические частицы могут даже ускоряться в магнитосфере.

На поверхности Земли атмосфера действует как дополнительный защитный слой, останавливающий все, кроме наиболее активного солнечного и галактического излучения. При отсутствии магнитного поля атмосфера будет по-прежнему поглощать большую часть излучения. Воздушная оболочка защищает нас так же эффективно, как слой бетона толщиной 4 м.

Без последствий

Человеческие существа и их предки жили на Земле в течение нескольких миллионов лет, за которые произошло немало инверсий, и нет никакой очевидной корреляции между ними и развитием человечества. Точно так же время разворотов не совпадает с периодами вымирания видов, о чем свидетельствует геологическая история.

Некоторые животные, такие как голуби и киты, используют геомагнитное поле для навигации. Предполагая, что разворот занимает несколько тысяч лет, то есть длится многие поколения каждого вида, тогда эти животные могут хорошо адаптироваться к изменяющейся магнитной среде или развить другие методы навигации.

Более техническое описание

Источником магнитного поля является богатое железом жидкое внешнее ядро ​​Земли. Оно совершает сложные движения, являющиеся результатом конвекции тепла глубоко внутри ядра и вращения планеты. Движение жидкости непрерывно и никогда не останавливается, даже во время разворота. Оно может прекратиться только после исчерпания источника энергии. Тепло производится частично из-за преобразования жидкого ядра в твердое, расположенного в центре Земли. Этот процесс совершается непрерывно в течение миллиардов лет. В верхней части ядра, которая расположена в 3000 км ниже уровня поверхности под скалистой мантией, жидкость может перемещаться в горизонтальном направлении со скоростью десятков километров в год. Ее движение поперек существующих силовых линий производит электрические токи, а они, в свою очередь, генерируют магнитное поле. Этот процесс носит название адвекции. Для того, чтобы сбалансировать рост поля, и тем самым стабилизировать т. н. «геодинамо», необходима диффузия, при которой происходит «утечка» поля из ядра и его разрушение. В конечном счете, поток жидкости создает сложную картину магнитного поля на поверхности Земли со сложным изменением во времени.

Компьютерные расчеты

Моделирование геодинамо на суперкомпьютерах продемонстрировало сложный характер поля и его поведения с течением времени. Расчеты также показали инверсию полярности, когда происходит смена полюсов Земли. В таких симуляциях сила основного диполя ослабевает до 10% от нормального значения (но не до нуля), а существующие полюса могут странствовать по всему земному шару совместно с другими временными северными и южными полюсами.

Твердое железное внутреннее ядро ​​нашей планеты в этих моделях играет важную роль в управлении процессом разворота. Из-за своего твердого состояния оно ​​не может генерировать магнитное поле адвекцией, но любое поле, которое образуется в жидкости внешнего ядра может диффундировать, или распространяться во внутреннее. Адвекция во внешнем ядре, кажется, регулярно пытается инвертировать. Но пока поле, запертое во внутреннем ядре, ​​сначала не диффундирует, реальная смена магнитных полюсов Земли не произойдет. По существу, внутреннее ядро ​​сопротивляется диффузии любого «нового» поля и, возможно, только одна из каждых десяти попыток такого разворота является успешной.

Магнитные аномалии

Следует подчеркнуть, что, хотя эти результаты и являются увлекательными сами по себе, неизвестно, можно ли их отнести к реальной Земле. Тем не менее, у нас есть математические модели магнитного поля нашей планеты за последние 400 лет с ранними данными, основанными на наблюдениях моряков торгового и военно-морского флота. Их экстраполяция на внутреннюю структуру земного шара показывает рост с течением времени областей обратного потока на границе ядра и мантии. В этих точках стрелка компаса ориентирована, по сравнению с прилегающими районами, в противоположном направлении - внутрь или из ядра. Эти участки с обратным потоком в южной части Атлантического океана в первую очередь несут ответственность за ослабление главного поля. Они также отвечают за минимальную напряженность, называемую Бразильской магнитной аномалией, центр которой расположен под Южной Америкой. В этой области частицы с высокими энергиями могут приблизиться к Земле более близко, вызывая повышенный радиационный риск для спутников на низкой околоземной орбите.

Предстоит еще многое сделать для большего понимания свойств глубинного строения нашей планеты. Это мир, где значения давления и температуры аналогичны параметрам поверхности Солнца, и наше научное понимание достигает своего предела.

Стоит ли бояться инверсии полюсов?

Этот вопрос вызван далеко не обычным любопытством. Движение магнитных полюсов фиксируется с 1885 г. За минувшие 100 лет южный магнитный полюс сместился практически на 900 км и теперь он расположен в Индийском океане. Последние данные по состоянию северного магнитного полюса (смещающегося по направлению к Восточно-Сибирской магнитной аномалии через Северный Ледовитый океан): показали, что с 1973 по 1984 года он сдвинулся на 120 км, с 1984 по 1994 гг. - на более, чем 150 км. Характерно, что эта информация является расчетной, но они подтвердились замерами северного магнитного полюса. По сведеньям на начало 2002 года скорость движения северного магнитного полюса повысилась с 10 км/год в 70-80 годах, до 40 км/год в 2001 году.

Также в последние годы уменьшается напряжённость магнитного поля Земли , причём это происходит неравномерно. За 22 года напряженность уменьшилась примерно на 1,7 процента, а в некоторых местах, например, в южной части Атлантического океана, - на 10 процентов. Но кое-где на Земле напряжённость магнитного поля , несмотря на общюю тенденцию, даже немного выросла.

Отметим, что увеличение скорости движения полюсов (примерно на 3 км/год за десятилетие) и перемещение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий дали возможность найти эти коридоры) заставляет задуматься нас о том, что в этом смещении полюсов нужно усматривать не экскурс, а переполюсовку земного магнитного поля. Повышение скорости способно довести смещение полюсов до скорости 200 км в год, так что инверсия произойдет быстрее, чем это рассчитывалось исследователями далекими от профессиональных оценок реальных процессов инверсии полюсов .

Ранее инверсии магнитных полюсов уже случались, и жизнь при этом сохранилась. Главный вопрос в том, какой ценой. Если, как говорится в некоторых гипотезах, во время переполюсовки магнитосфера Земли исчезнет на некоторое – на поверхность Земли устремится поток космических лучей, что может представляет действительную опасность для жителей нашей планеты. Особенно, если исчезновение магнитосферы будет сопряжено с уменьшением озонового слоя Земли . Нас может утешить тот факт, что во время смены полюсов Солнца, случившегося в марте 2001 года, исчезновения магнитного поля Солнца зафиксировано не было. Но Земля – это все-таки не Солнце.

Нужно учесть и факт увеличение угла раствора каспов (полярных щелей в магнитосфере на севере и юге Земли), который к середине 90-ых годов достиг значения в 45° (данные ИЗМИРАН). В появившиеся щели устремился радиационный материал солнечного ветра и межпланетного пространства, т.е. в полярные области стало попадать большое количество вещества и энергии, что приводит к “разогреву” полярных шапок планеты.

Кстати, Вам известно почему вращается Земля? Думаю, что мы не откроем Америки, если скажем, что это никому точно не известно. Но если верны некоторые теории, то при инверсии полюсов нас ждёт смена направления вращения Земли и серьезные климатические изменения. Но, по мнению многих ученых, инверсия магнитных полюсов Земли не сможет стать концом света. Наличие жизни это подтверждает, но отсутствие магнитного поляу планеты станет неблагоприятным фактором. Ученые из США еще в 60-х годах соорудили две камеры для экспериментов, одна была окружена мощным металлическим экраном, уменьшая напряженность магнитного поля Земли в сотни раз. Во второй камере сохранялись земные условия. В обе камеры поместили семена клевера, пшеницы и мышей.

Через несколько месяцев, опыт показал, что мыши в экранированной камере раньше теряли волосяной покров и умирали раньше, чем меши из второй камеры. Их кожа оказалась более толстой, чем у животных контрольной группы. Кожа, разбухая, вытесняла корневые мешочки волос, что было причиной облысения мышей. А у растений в безмагнитной камере были замечены более длинные и толстые корни.

Вы должно быть наслышаны, что магнитное поле Земли иногда меняет направление. Ученые говорят, что такое происходит очень редко - через многие миллионы или сотни тысяч лет. На самом деле ученые ошибаются. Последняя инверсия планетарного магнитного поля случилась всего 25 тысяч лет назад, а ближайшая уже на подходе. Но если так, то как быть с исследованиями, которые прямо или косвенно противоречат сказанному? С них мы и начнем.

Нижеследующий материал предполагает предварительное ознакомление читателя со страницей "Магнитное поле Земли", где изложен принцип создания планетой главного магнитного поля.

В 1958 году ученые обнаружили интересные магнитные аномалии в северо-западной части дна Тихого океана. Сравнительно неширокие, до 40 км, полосы были намагничены то отрицательно, то положительно, причем интенсивность намагничивания вдоль каждой из полос почти не менялась. Такой же полосовидный характер магнитного поля в последующие годы был обнаружен во всех океанах. На рисунке слева, для наглядности, показан участок аномалии в Северо-Восточной части Тихого океана.

Явление потребовало объяснений, которые не замедлили появиться: обратная и прямая намагниченность полос, по мнению исследователей, прямо связана с их возрастом. Приобретая знак намагниченности в момент своего образования, базальты впоследствии раздвигаются в стороны новыми порциями магмы, которые, в свою очередь, приобретают знак полярности уже другой эпохи, когда осуществилась инверсия магнитного поля. Инверсии и создают "матрацевидную" картину магнитного поля, а ее симметричность объясняется разрастанием (спредингом) океанского дна.

Считается, что ширина полос магнитных аномалий одного знака в океанах, расположенных по обе стороны от срединного хребта, прямо пропорциональна длительности эпох полярности магнитного поля Земли. На этом основании были проведены линии одинакового возраста океанской коры - изохроны, и каждой аномалии присвоен свой номер. Подтверждение теории дали результаты глубоководного бурения - оказалось, что . Сейчас составлены детальные карты возраста океанской коры, и геологические события последних 170 млн. лет якобы четко к ним привязываются .
Согласно океанской магнитной зебре, на основании которой возникла магнитная хронология, последняя переполюсовка произошла приблизительно 700 тысяч лет назад, а за последние 10 миллионов лет полярность менялась 18 раз в совершенно произвольном порядке. При этом, процесс инверсий планетарного магнитного поля занимал многие сотни лет.
Давайте представим себе Землю без магнитного поля. Это все равно, что жить в рентгеновском аппарате, неподалеку от эпицентра ядерного взрыва. Именно такое количество жесткого солнечного излучения попадет на поверхность планеты, если хоть на минуту убрать магнитный щит. Естественно все животные на поверхности, моментально покроются волдырями и сдохнут, а деревья окочурятся. Тот факт, что сухопутный животный мир на Земле существует сотни миллионов лет, никак не согласуется с научным толкованием изохор. Это первое, что приходит в голову, если ты не академик, а обычный человек.
Но ученым нужны гранты и нобелевки. Потому они упрямо стояли на своем, даже не смотря на то, что океанские изохоры не соответствовали сухопутной шкале инверсий.

Вот пожалуйста. Слева показана магнитная шкала других ученых, не менее ученых. По ней инверсии магнитного поля случаются куда чаще. Четыре инверсии только за последние 50 тысяч лет. Как Вы думаете, какая шкала победила?
Победила океанская шкала. Дело в том, что ее "открыли" ученые США. А поскольку США - великая страна, постепенно сухопутную шкалу во всем мире привели в соответствие с океанской. Это благое дело было основано на идее, что если на суше чего-то не так, то значит просто не там керны брали. И бог с ним, что при таких инверсиях нас бы на свете не существовало.

У океанской шкалы времени имеется еще одна проблема. Ниже, на рисунке, величина желтых стрелок пропорциональна скорости расхождения океанского дна. Самый быстрый спрединг замерен в Восточно-Тихоокеанском поднятии (до 8см/год).

Возьмем среднюю скорость спрединга - четыре сантиметра. Тогда за 100 миллионов лет экватор Земли увеличится на 4 тысячи километров. А за миллиард лет расширение превысит современную длину экватора. Только так не бывает. То ли Земля значительно моложе, то ли скорость спрединга не постоянна.
То ли спрединг компенсируется субдукцией, подскажет продвинутый читатель. Не специалистам поясню: субдукция - явление сжатия пород. То есть, считается, что если в одном месте имеется спрединг, то в другом, будет наблюдаться субдукция. При субдукции участки планетарной коры или заползают друг под дружку, или образуют возвышенности, или и то и другое одновременно.
Доказательств, что спрединг полностью компенсируется субдукцией нет. Зато о том, что Земля прибавляет в массе и диаметре, сегодня известно каждому толковому школьнику. Спутники фиксируют увеличение диаметра планеты на пару сантиметров в год, что говорит о том, что спрединг почти не компенсируется субдукцией.

Представляете себе процесс? Магма вылезла, растолкала оболочку планеты и застыла. Соответственно оболочка увеличилась по площади и вырос объем Земли. Появившийся объем заполняет мантия. Но откуда берутся дополнительные миллионы тонн вещества мантии? Такое поведение Земли идет в разрез с одной из основных научных мантр, которая толкует о невозможности возникновения вещества из ничего. Потому ученые и уперлись рогами в субдукцию.

После сказанного, кто даст гарантию, что процесс спрединга равномерный во времени? Никто не даст. Но тогда как можно судить собственно о длительности магнитных эпох по неизвестно с какой скоростью образующимся магнитным полосам? Судить никак нельзя. Но если очень надо, можно принять расширение на протяжении 170 миллионов лет постоянным, естественно игнорируя действительность.
Пол века назад о расширении Земли еще не знали, но теперь то это известно. Тем не менее шкалу инверсий никто сомнению не подвергает.

Мало того, нобелевские лауреаты как то особо не распространяются, что черные и белые полосы не совсем соответствуют противоположным намагниченностям пород. Положительным считается направление на Северное полушарие, а не на Северный полюс. То же по Югу. Другими словами направление – это плюс-минус много градусов от строгого направления на полюс. Если еще учесть тысячекилометровые дрейфы магнитных полюсов то становится понятно, что руководствоваться магнитными аномалиями для датировки инверсий магнитного поля Земли можно только от большой нужды, и с погрешностью в 100%.
Ну, а поскольку "возраст осадков океанского дна над магнитными аномалиями хорошо совпадает с рассчитанным возрастом самих магнитных аномалий ", методика определения возраста осадков океанского дна так же имеет 100% погрешность.
Потому магнитную шкалу, пускай воспринимают как данность студенты геологических факультетов. А мы люди вольные, и можем себе позволить собственные взгляды на естествознание. Они таковы, что существующее объяснение магнитных аномалий требуется переобъяснить.

На самом деле, магнитные аномалии фиксируют одновременно два вида планетарных катаклизмов - инверсии магнитного поля и смещения литосферы (проскальзывания поверхности Земли относительно мантии). При смещении литосферы, магнитные полюса остаются на той же широте и долготе, поскольку магнитное поле формируется ядром, а планетарная кора смещается вместе с океанскими разломами.
Когда Вы хотите убедиться в том, что смещения литосферы происходят, Вы едете в Сибирь и откапываете там тонну бивней мамонта. Далее делаете анализ ископаемого материала и убеждаетесь, что бивни совсем свеженькие – в районе 10-15 тысяч лет (наших обычных). Это значит, что Сибирь каких то 10-15 тысяч лет назад находилась ближе к экватору.
Смещения литосферы никакого отношения к дрейфу континентов не имеют, они происходят быстро и сразу градусов на 30-40-50. Несколько литосферных смещений запросто могут повернуть Срединно-Атлантический или другой хребет хоть передом к Северу, а хоть задом или боком (дело случая) тремя-четырьмя рывками. И порода зафиксирует инверсию магнитного поля. Только это не инверсия поля, а смещение породы относительно неподвижных магнитных полюсов.
А между смещениями литосферы, обязательно происходят магнитные перполюсовки, и порода снова фиксирует изменение направления магнитного поля.
Вот и получается, что океанические магнитные аномалии никак не фиксируют магнитные эпохи. Это как сверять время по часам, стрелки которых ходят как попало и без взаимосвязи друг с другом.

В конце-концов, посмотрите сами на "зебру" и попробуйте выделить там четкие полоски. Умаетесь, поскольку рисунок более похож на шкуру означенного животного, чем на измерительную шкалу. Не полосы, а камуфляж какой-то с разнонаправленными разводами.

На рисунке, синим цветом обозначена привычная нам полярность, красным - обратная. Дальнейший материал будет посвящен объяснению откуда взялась означенная шкала.

Вернемся к нашим гироскопам.
Если к волчку приложить наклоняющее усилие, он начнет заваливаться под 90 градусов к усилию, и тем самым породит прецессию. Если волчок тянуть одновременно в двух, не совпадающих направлениях, получится иная картина. Особенно, когда моменты изменяются по направлению. Чтобы понять сказанное, смотрим на рисунок.

Перед Вами, ни мало, ни много, планетарные часы! Большая желтая стрелка отсчитывает прецессионный цикл длиной в 26 тысячелетий (прецессия мантии, желтый пунктир). Малая белая стрелка показывает прецессионный цикл ядра - 16 тысяч лет (магнитная прецессия, белый пунктир). Часы выставлены на 10 450 год д.н.э. (до нашей эры). Тогда ось Земли указывала на созвездие Льва, а магнитные полюса был смещены от географических на максимальное расстояние. Возможно, Вас удивит, но Северный магнитный полюс в то время находился где-то в районе средних широт. Напряженность МП была максимальной и превышала современное среднее значение более, чем в два раза. Включаем часы. Стрелки их пойдут в обратном направлении. Причём малая стрелка более быстро.

Как видим, прецессия мантии еще и до четверти не дошла, а прецессия ядра уже ушла градусов на сто тридцать. Часы показывают пятое тысячелетие д.н.э. Мы можем мысленно соединить концы стрелок и, таким образом, получим отрезок, соответствующий напряженности планетарного магнитного поля в то время. Элементарное векторное сложение и никакой мистики. Желтая стрелка показывает, куда повернуто осью ядро, а белая - куда оно хочет повернуться. Мантия, удерживая ядро на общей оси, таким образом, прилагает усилие, компенсирующее белую стрелку. В зафиксированный момент времени это усилие направлено внутрь магнитной прецессии ядра (рис. 2а, красная стрелка). Если мы мысленно прокрутим белую стрелку дальше, градусов на девяносто, получим другую реакцию - усилие будет направлено наружу магнитной прецессионной окружности ядра.

Таким образом, мы имеем два состояния системы гироскопов. Внешне эти состояния отражаются в виде установившейся полярности магнитного поля. Но есть и третье состояние, при котором красная стрелка будет направлена не внутрь и не наружу, а станет касательной к магнитной прецессионной окружности ядра.
Третье состояние весьма быстротечное и характеризуется не равновесием системы. Вы, должно быть, поняли куда клонит автор. В указанный момент времени, мантия не насилует ядро. Она хоть и держит ядро на общей оси, но выравнивающий момент, вызывающий гироскопический эффект, отсутствует. Имеется только попытка ускорить или притормозить вращение ядра. В зависимости от последнего и устанавливается очередная полярность магнитного поля на долгие тысячелетия.
В общем, хуяк, и домены в ядре переворачиваются. Да простят автора дамы, но по-другому это явление выразить затруднительно. Здесь тот случай, когда слов не хватает. К тому же сей труд не претендует на премию мира. Осталось определить когда грянет буря:

Планетарные часы показывают наше время. Прецессия мании (по научному заблуждению - Земли), прошла 12,5 тысяч лет. За это время магнитная прецессия ее потихоньку догоняла, и пришла пора, когда отрезок, соединяющий прецессионные точки, стал касательным к магнитной прецессионной окружности.
Господа, мы прожили долгую и счастливую жизнь! Но те, кто придут после нас, будут жить еще счастливее - без телевидения и президентов.

Как Вы понимаете, момент переполюсовки, определяется не только временем, но и углом прецессий. Угол 26 - тысячелетнего цикла известен. Угол магнитной прецессии науке не известен, как и сама прецессия. Но он приблизительно известен автору, поскольку науке известно положение планетарных магнитных полюсов.
Из авторских расчетов следует, что наша цивилизация стоит на пороге магнитного катаклизма. Точная дата здесь не дана по ряду технологических причин:
1. Авторские расчеты дают довольно высокую погрешность.
2. Автор не желает сеять панику среди внушаемых личностей, а также влезать в текущую политику.
3. Автор знает, что многие люди потихоньку готовятся к худшему, но многие не станут этого делать, даже если им будет назван год. Вместо подготовки к катаклизму, такие субъекты всю энергию потратят, чтобы мешать другим. Помните легенду о Ковчеге? Ной его строил под усмешки и тихую злобу сограждан.
4. Если честно, автор не горит никого убеждать и уговаривать. Изучите весь сайт - поймете почему.

По майя, конец света наступит 21 декабря 2012 года. Сама по себе дата, на первый взгляд, ни о чем не говорит. Ну, придумали ее жрецы, высосали из пальца. Только обвинить жрецов в не профессионализме не получится. Много тысячелетий назад они легко определили день зимнего солнцестояния в 2012 году.
Такая точность настораживает уже сама по себе. А если хоть немного понимать механизм инверсии МП, становится совсем не уютно: в указанный день Земля станет в точку, когда выравнивающий момент от Солнца максимален. То есть 21 декабря Земля будет находиться в одной из точек годового экстремума. Вторая такая точка приходится на летнее солнцестояние.
Время инверсии можно рассчитать, но только с определенной погрешностью. Майя учесть эту погрешность не могли (мнение автора). Не могли, потому что в расчетах требуется учитывать лунную нутацию. Ее период очень маленький – всего 18,5 лет (современные данные). Тем не менее, инверсия МП, с высокой вероятностью, произойдет именно в один из дней зимнего или летнего солнцестояния.
Этот трагический день может относиться к 2012, 2013, 2014-2021 годам. Переполюсовка могла произойти еще в 2003 году, и явно произойдет до 2021 года, но не обязательно в 2012 году.
В 2012 году конец света ожидается с вероятностью не более 6 процентов. Декабрь 2012 - вероятность менее доли процента.

Вы, наверное, уже догадались, что инверсии - периодические явления . Но если литосферные смещения происходят строго через каждые 20,5 тысяч лет, то переполюсовки повторяются через стандартные неравные интервалы времени, которые привязаны к смещениям литосферы. Ниже, для сравнения, показаны оба вида катаклизмов.


Процесс инверсии займет несколько часов. Вначале процесса, магнитные полюса размываются и Земля лишается магнитного поля. Затем, поверхности планеты достигают возмущения, возникшие в расплаве наружного ядра. Затем поле восстанавливается с прежней напряженностью, но противоположной полярностью.
Если случайно окажетесь в церкви, попросите Создателя поместить Вас на время катаклизма на ночную сторону планеты. На дневной потому, что моментально получите критическую дозу радиации.
К сожалению, автор не обладает писательским даром Гоголя, и не может передать весь ужас катаклизма в виде умопомрачительной пляски ведьм, Виев и прочей нечисти. Ветер поднимется неслабый, Солнце скроется в поднятой к небесам пыли, многие люди потеряют ум. Но не Вы. Вы залезете в какую-нибудь щель, и будете спокойно дожидаться, пока Земля успокоится, потому что Вы теперь знаете, как все будет.

Текущая напряженность планетарного магнитного поля никак не соотносится с инверсией. То есть, мнение о том, что переполюсовка наступает вследствие уменьшения напряженности, в корне не верно. Напряженность определяется тем, насколько не совпадают прецессии ядра и мантии. Чем ближе прецессионные точки, тем меньше напряженность.

Перед инверсией ускоряется дрейф магнитных полюсов. Причиной тому Луна. Чем ближе к инверсии, тем сильнее слабые лунные нутационные колебания Земли сказываются на "скачках" магнитных полюсов. Когда ядро подходит к точке переполюсовки, даже мизерные колебания географических полюсов, обусловленные лунной нутацией, приводят к быстрым, относительно коротким перемещениям магнитных полюсов.

Инверсия может произойти один раз, а может случиться трижды на протяжении интервала в несколько лет. На процесс оказывает влияние фаза лунной нутации. Если точка переполюсовки совпадет с экстремумом лунной нутации, магнитное поле сменится один раз. Если не совпадет - последует три инверсии. То есть, сначала Север поменяется с Югом, затем все вернется, как было, и, наконец, в третьем цикле Север станет Югом стабильно.

Как видим, магнитный катаклизм вполне предсказуем. Никаких Нибиру и астероидов для инверсии МП, Земли не требуется. Магнитное поле планеты зависит от:
1. Массы ядра
2. Массы остальной части планеты
3. Расстояния до звезды.
4. Скорости вращения планеты (в установившемся режиме зависит от массы и расстояния до звезды).
5. Наклона оси вращения планеты
6. Степени свободы ядра

Отсюда природу магнитного поля Земли, можно экстраполировать на другие планеты Солнечной системы. Начнем с Меркурия.

Меркурий в 2,5 раза меньше Земли и находится ближе всех планет к Солнцу. Его ось вращения почти перпендикулярна эклиптике, а, значит, звезда почти не пытается довернуть планету. Естественно, прецессия у Меркурия мизерна. Магнитное поле у такой планеты тоже будет мизерным, оно приблизительно в 70 раз меньше, чем у Земли.

Венера, кроме того, что вращается «против шерсти», так еще и очень медленно – в 243 раза медленнее Земли. Надо полагать, что скорость вращения будет замедляться далее, пока планета не остановится. А затем начнется разгон в правильном направлении. Если конечно, перестав вращаться, Венера не завалится на бок. Если завалится (а она завалится), в группе аномальных планет прибудет. Магнитного поля у Венеры быть не должно по двум причинам – слишком медленное вращение и минимальный наклон оси. Его и нет.

Марс. Наклон оси почти как у Земли, но радиус вдвое меньше. Земля такой была давным-давно. Учитывая удаленность до Солнца, значительному магнитному полю на Марсе не бывать. Сейчас у Марса малюсенькое недоразвитое ядро, которое может создать лишь сотую долю напряженности магнитного поля Земли. Скорее всего, со временем, внутренности планеты застынут еще до того, как она сможет в достаточной степени сама себя подогревать изнутри. Оживить Марс можно, только перетащив его на орбиту Венеры. В таком случае, лет через полмиллиарда, планету можно заселять динозаврами.

Юпитер. Ко времени появления динозавров на Марсе, Юпитер начнет неплохо греть в инфракрасном диапазоне. Он уже не совсем планета, но магнитное поле создается еще по планетному. Наклон оси вращения Юпитера сейчас всего 3,1 градуса. Нутация и прецессия человекам пока неизвестны. Но даже при столь малом наклоне оси магнитное поле Юпитера в 23 раза мощнее земного. Неудивительно, поскольку Юпитер в 11 раз больше Земли, да еще и вращается в 2,4 раза быстрее (к вопросу о зависимости скорости вращения от массы).

Сатурн в 9 раз больше Земли. Наклон осей близкий. Магнитное поле Сатурна в 1,7 раз мощнее земного. Похоже, планета находится в положении максимального наклона к эклиптике, когда поле минимально. Да и до Солнца Сатурну далековато.

Уран в 4 раза больше Земли. Замечателен аномальным вращением на боку (к чему идет Венера). Несмотря на удаление до Солнца, прецессия у Урана должна быть не меньше земной – слишком велико стремление звезды поставить планету, как надо (т.е. как Меркурия). Ядро у Урана приличное, потому магнитное поле в 4,5 раза сильнее земного. Кроме того, ядро смещено от центра планеты. Вообще Уран сейчас является сильно расстроенной системой гироскопов. Через какую-нибудь тысячу лет его магнитное поле может измениться до неузнаваемости.

Нептун тоже в 4 раза больше Земли, а магнитное поле в 4 раза слабее. Наклоны осей близкие. Здесь сказывается большое расстояние до звезды. И потом: магнитное поле Земли еще ослабнет раза в полтора, а магнитное поле Нептуна может раза в три вырасти.

Вообще, все сказанное похоже на гадание. Не зная нутационных циклов планет, можно с уверенностью говорить лишь о Меркурии и Венере, у которых нутации должны составлять доли градуса. Меркурий имеет небольшую массу, вращается медленно и расположен близко к Солнцу. Солнце его уже давно выровняло. Венера – очень слабый гироскоп по причине очень медленного вращения.

На этом с инверсией заканчиваем. Выводы будут сведены в одну общую фразу: магнитное поле Земли вполне закономерно и предсказуемо, если смотреть на мир открытыми глазами. Другое дело, что мы предпочитаем не смотреть. Далее отвечу на некоторые вопросы читателей:

В процессе инверсии, Земля, как природная электрическая машина, в осевом вращении будет тормозиться, причем, возможно до полной остановки ее вращения.

Очень умная мысль, видимо возникшая от прочтения рассказов о том, что Земля вращается благодаря взаимодействию магнитного и (или) электростатического полей планеты с излучением звезды. А почему тогда Марс вращается? У него магнитного поля почти нет. А Солнце почему вращается?

Делали ли вы приблизительные расчеты вредности солнечного излучения для человека в отсутствии магнитного поля планеты? Каковы его основные и вторичные поражающие факторы. Какая защита при максимальной интенсивности излучения будет достаточной: занавесится тентом, спрятаться в подвале многоэтажного дома, укрыться на станции метро, причем глубиной залегания не менее n-метров?

Уровень солнечного излучения определится активностью Солнца в момент переполюсовки на Земле. Если Солнце будет спокойным, достаточно отсидеться в доме. Только не стоит забывать, что за инверсией последуют землетрясения.
Если перполюсовка совпадет с активностью на Солнце, что вполне вероятно, лучше прятаться в подвале или погребе. Метро не рекомендую, с него потом можно и не выбраться. Впрочем и с подвала многоэтажки тоже. Идеальный вариант - хороший погреб.
Вообще существует слишком много "если", а потому расчет n-метров окажется бесполезным. Такие расчеты имеются в трудах по ГО, если учесть, что солнечное излучение во многом родственно излучению при взрыве водородного боеприпаса. Вот только мощность боеприпаса и продолжительность излучения в задачке будут неизвестны.

Время от времени северный и южный магнитный полюса Земли меняются местами. Это явление называется инверсией магнитного поля. Подобные события не имеют какой-то ярко выраженной периодичности. Между очередной сменой полюсов может проходить как от десятков тысяч лет до миллионов лет.
Палеомагнитные данные говорят о том, что в последний раз инверсия магнитного поля Земли произошла 780 тысяч лет тому назад — задолго до появления современного человека. В то же время, в распоряжении геологов имеется ряд свидетельств того, что и после смены «полярности», магнитное поле может переживать периоды нестабильности. Во время них направление его линий может быстро меняться на практически противоположное, а затем также стремительно возвращаться в исходное положение.

Чтобы лучше разобраться в этих процессах, международный коллектив ученых изучил сталагмиты из пещеры Саньсин в южном Китае. Они образовались в период между 107 и 91 тысяч лет назад. Палеомагнитный анализ показал, что в то время магнитное поле Земле пережило большое количество аномалий. Амплитуда разворота магнитного поля в течение этого периода иногда превышала 100 градусов. При этом у этих вращений наблюдалась выраженная асимметрия — относительно нормального направления полярность в Восточном полушарии поворачивалась преимущественно на юг и на восток. Напряженность поля на отдельных участках поверхности снижалась на 90%.

Но самое интересное заключается во времени, требовавшемся на подобные «развороты». В период между 106 и 103 тысяч лет назад для сдвига магнитных линий на 100 градусов потребовалось менее двух веков. Раньше ученые считали, что подобные процессы растягиваются на многие тысячелетия.

Различные желтые СМИ часто любят пугать свою аудиторию апокалипсическими сценариями, о том, что следующий «разворот» магнитного поля станет чуть ли не концом света. Конечно же, это не так. За время своего существования земная биосфера успешно пережила сотни магнитных инверсий. В то же время, она, безусловно, может нанести ущерб современной цивилизации, особенно системам электроснабжения и навигации. Но на данный момент у ученых нет никаких данных, которые позволили бы хотя бы приблизительно рассчитать время следующей смены магнитных полюсов.