Как Россия украла северное сияние. Почему смещение магнитных полюсов погубит жизнь на Земле
Исследователи из Великобритании и США определили, что северный магнитный полюс Земли движется с рекордной скоростью и за последний год он изменил свое положение на 50 км.
Как определить, где находится Северный полюс, если ваши Google карты не работают, а мха на деревьях не видно? Конечно же с помощью компаса.
Но, как оказалось, даже эти надежные устройства вскоре могут нас подвести, поскольку северный магнитный полюс стремительно изменяет свое положение, равно как и стрелка компаса.
Да, магнитные полюса и ранее не совпадали с географическими, но резкое их перемещение может привести к путанице в системах навигации, коммуникации, из-за чего нужно будет изменить некоторые обозначения в авиаиндустрии и мореплавании.
В далеком будущем ученые предсказывают, что северный и южный магнитные полюса и вовсе могут поменяться местами, что станет критическим событием для всего живого на нашей планете (разумеется, если к тому времени что-то здесь останется).
Тем временем, сайт НВ разбиралось, куда движется северный магнитный полюс, и на что уже повлияло его изменение.
Куда перемещаются магнитные полюса?
Магнитный полюс, который используют для условного обозначения северной и южной частей Земли, - это точка, в которой силовые линии магнитного поля ядра нашей планеты направлены под углом в 90 градусов к ее поверхности.
В отличие от географических полюсов, которые обозначают ось вращения Земли и являются постоянными, магнитные полюса могут смещаться из-за изменений в магнитном поле планеты, и, соответственно, не являются диаметрально противоположными друг другу.
Тем не менее, для определения полюсов люди до сих пор используют магнитные компасы, - эти устройства указывают как раз на расположение магнитных полюсов. Компас достаточно эффективен вдали от Арктики и Антарктики, но если вы вдруг решите воспользоваться им в непосредственной близости к полюсам - стрелка может неправильно указывать на север и юг нашей планеты.
Но это еще полбеды: с середины XVII века до 1990-х северный магнитный полюс был расположен в разных точках канадской Арктики. С того времени полюс начал очень быстро дрейфовать, и менее чем за 30 лет значительно сдвинулся в сторону российской Сибири, все больше приближаясь к географическому полюсу.
Последние изменения заметили эксперты из Британской геологической службы и Национальных центров экологической информации США. Ученые обнаружили, что в этом году северный магнитный полюс сдвинулся на 50 км в сторону Сибири.
Это первый в истории случай, когда магнитный полюс пересек меридиан, и сейчас он расположен на рекордной близости к географическому полюсу, - всего три градуса или около 390 км.
Почему это важно?
Определение точного расположения магнитных полюсов важны для навигации, поскольку на кораблях и других видах транспорта по-прежнему используют магнитные компасы, и они могут остаться единственным инструментом позиционирования, если вдруг спутниковые системы выйдут из строя.
Кроме того, магнитные полюса необходимы для настройки правильного спутникового сигнала и, как следствие, работы многих электронных устройств на Земле. Не говоря уже об использовании моделей магнитного поля в военной навигации.
В частности, картами магнитных полюсов пользуются в NASA, авиационных управлениях и министерствах обороны разных стран и других государственных организациях. Даже для точной работы карт Google нужны актуальные координаты полюсов, поскольку система также основана на правильном функционировании GPS.
Именно поэтому, ученые довольно часто корректируют карту магнитных полюсов Земли и учитывают погрешность в их отклонении от географических полюсов. В последний раз положение северного магнитного полюса уточняли в 2015-м, и после недавних наблюдений британских и американских исследователей мы узнали о рекордной скорости его передвижения за год.
"В связи с асимметричностью магнитного поля Земли (наличием локальных магнитных аномалий) северный и южный магнитные полюса Земли не являются антиподальными (диаметрально противоположными) точками. Соответственно, они и смещаются по-разному. И если южный магнитный полюс движется со скоростью около 10 километров в год, то северный магнитный полюс, для которого ранее были характерны такие же скорости, в последние годы резко ускорил свое движение", - объяснял геолог Владислав Стрекопытов.
Действительно, южный магнитный полюс движется гораздо медленнее, и уже почти 60 лет он находится в одном регионе на окраине Антарктиды (море Дюрвиля). В сравнении со стремительным смещением северного магнитного полюса за последние 20 лет - южный магнитный полюс практически стоит на месте.
Из-за изменений магнитных полюсов в некоторых аэропортах уже корректировали обозначения взлетно-посадочных полос, которые основаны на азимуте по компасу (от 0 до 360 градусов). "За последние 22 года с момента открытия аэропорта Денвера DIA маркировка полосы изменилась чуть более чем на 2,5 градуса. В следующий раз обозначение полосы нужно будет изменить примерно через 30 лет", - говорит представитель аэропорта Денвера Хит Монтгомери.
Похожая ситуация произошла и в Международном аэропорту Фэрбанкс (Аляска), где название полосы 1L-19R изменили на 2L-20R из-за смещения северного магнитного полюса.
После недавнего уточнения координат магнитных полюсов, компании Apple и Google должны будут в течении нескольких месяцев изменить программное обеспечение для своих устройств, чтобы карты и фирменные приложения с компасами работали более точно.
Также, движение северного магнитного полюса в сторону России приведет к тому, что с территории Канады будет хуже видно северное сияние, - магнитосфера будет взаимодействовать с частицами солнечного ветра уже ближе к Сибири.
Из-за чего смещаются магнитные полюса?
Определенно, изменения в магнитном поле Земли вызваны движением расплавленного железа в ядре планеты. Но, как заявил представитель Британской геологической службы Кьяран Бегган: "Мы очень мало знаем об изменениях в ядре, которые приводят к движению полюсов".
Известно, что магнитное поле нашей планеты появилось благодаря эффекту магнитного динамо, - теплопередачи в жидких металлах внутреннего ядра на глубине около 2900 км под поверхностью земли.
Когда потоки расплавленного железа и никеля с температурой примерно в 3000 градусов Цельсия изменяются глубоко под землей - создается электрический ток и генерируется магнитное поле. На поверхности мы можем это наблюдать в смещении магнитных полюсов.
Ученым пока сложно прогнозировать, как именно будут перемещаться полюса, поскольку процессы, которые влияют на это, еще не изучены до конца. Если бы у геологов были инструменты, которые позволили бы отслеживать, что происходит на такой глубине, - изменение магнитных полюсов можно было бы спрогнозировать заранее, и вносить соответствующие погрешности в разные модели, карты, навигационные системы и т. д.
У других планет также есть магнитное поле, но оно не такое сильное, как у Земли, поскольку, например, у Меркурия и Венеры потоки жидких металлов в ядре не такие интенсивные, а у Марса ядро и вовсе затвердело, поэтому Красная планета имеет только остаточное магнитное поле.
Несмотря на это, ученые говорят, что магнитное поле Земли, как и других планет, со временем ослабевает, - в среднем, на 5% за 100 лет. В долгосрочной перспективе это может привести к тому, что магнитные полюса поменяются местами, и такое событие будет куда более серьезной проблемой, чем погрешности в навигации.
Когда магнитные полюса поменяются местами?
Исследователи полагают, что магнитные полюса меняются местами каждые 500 тыс. лет, а последнее изменение произошло почти 800 тыс. лет назад. Но, поскольку это явление очень сложное, и за время наблюдений человека полюса не сильно изменили свое расположение - точно предсказать такое событие почти невозможно.
Принято считать, что за все время существования Земли (более 4,5 млрд лет) магнитные полюса менялись местами сотни раз. Но когда и при каких условиях это происходило - ученым пока неизвестно.
Перед инверсией магнитных полюсов они должны полностью исчезнуть, что, по всей видимости, и происходит сейчас с магнитным полем Земли. После того, как наши магнитные полюса начнут двигаться еще быстрее, а само магнитное поле окончательно ослабнет - должно пройти от 5000 до 10 тыс. лет для их полного восстановления в противоположном положении.
Такие изменения в магнитосфере Земли могут привести к тому, что наша планета на какое-то время окажется без защитного магнитного слоя, и действия внешних космических сил, включая солнечную радиацию, будут гораздо более разрушительными.
В период инверсии магнитных полей все живое на Земле, вероятно, погибнет, если к тому времени здесь еще хоть что-то останется. Хотя, вполне возможно, что организмы смогут адаптироваться к таким изменениям, ведь это событие не моментальное и будет длиться тысячи, а то и десятки тысяч лет.
"Некоторые данные фактически предполагают, что геомагнитное изменение является геологически неизбежным. Но это не означает, что инверсия магнитных полюсов случится завтра или даже в ближайшее время, и вы можете смело ставить на то, что север еще некоторое время будет находится в Арктике. Хотя никто не знает, когда произойдет следующее изменение полюсов", - пишет журналист National Geographic Надя Дрейк.
Проблему представляет, скорее, не сама инверсия магнитных полюсов, а ослабление магнитного поля в целом: кроме негативного воздействия солнечной радиации на живые организмы на Земле, экосистема планеты может сильно нарушиться, ведь многие животные используют магнитное поле для ориентации в пространстве.
Зато можете не переживать, что изменение магнитных полюсов может повлиять на наклон Земной оси. Согласно современным компьютерным симуляциям, эти события никак не связаны.
Но вот климатические изменения и масштабные таяния ледников вполне могут привести к тому, что географический северный полюс немного изменится, подвергая опасности наводнений многие регионы Земли.
