Геологи выяснили, что переворачивает магнитные полюса Земли
Швейцарские и датские геологи выяснили, что магнитные полюса периодически меняются местами из-за необычных волн внутри жидкого ядра планеты, периодически перестраивающих его магнитную структуру при движении от экватора к полюсам, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Положение полюсов и то, куда указывает стрелка компаса, не является постоянным для нашей планеты. Периодически, примерно раз в 450 тысяч или миллион лет, северный и южный полюса планеты меняются местами, следы чего ученые обнаружили в структуре древних глин и вулканических пород. К примеру, около 40 тысяч лет назад северная стрелка компаса указывала бы на современный южный полюс, а южная - на северный.
Пока ученые не знают, почему магнитная ось планеты переворачивается, как происходит этот процесс и как он влияет на жизнь на Земле. Часть геофизиков полагает, что подобные перестановки полюсов происходят сами по себе, в результате внутренних процессов в ядре Земли, а другие считают, что эти перевороты вызывают "внешние" факторы, в том числе падения астероидов или масштабные тектонические изменения в верхних слоях мантии и коры.
Как рассказывают Андрей Шейко из Геофизического института в Цюрихе (Швейцария) и его коллеги, за последние 20-30 лет ученые придумали десятки различных моделей, описывающих этот процесс. Ни одна из них не может воспроизвести всех известных нам свойств ядра Земли, в том числе его вязкость, теплопроводность и ряд других вещей, связанных с устройством недр.
Команда Шейко смогла решить эту проблему, предположив, что на поверхности и внутри самого ядра планеты могут возникать волны, колебания которых будут распространяться от "экватора" ядра к его полюсам. Эти динамо-волны, как их называют ученые. будут особым образом влиять на потоки расплавленных металлических пород внутри него, являющихся источником магнитного поля планеты. Такие колебания будут возникать внутри ядра по той причине, что наша планета не стоит на месте, а вращается вокруг своей оси.
Компьютерная модель, построенная на базе этих идей, показала, что положение полюсов Земли будет спонтанно меняться несколько раз за единицу времени даже в тех случаях, когда вязкость и другие свойства пород ядра будут близки к реальным значениям.
Что интересно, эти расчеты показывают, что существует гораздо больше сценариев и комбинаций скоростей вращения планеты и темпов "перемешивания" пород в ее ядре, при которых Земля или, к примеру, какая-то экзопланета будет обладать переменным магнитным полем, периодически меняющим полюса местами. Все это может поменять представления планетологов о том, как часто встречается жизнь за пределами Солнечной системы и как смена полюсов может влиять на нее.
