Земля уникальна по Солнечная система По нескольким причинам: это единственная планета с атмосферой, пригодной для дыхания, она покрыта жидкой водой и единственное известное нам небесное тело, на котором существует жизнь. Однако часто упускаемое из виду свойство, которое делает нашу планету особенной, заключается в том, что это единственное каменистое тело во внутренней части Солнечной системы с сильными магнитными полюсами, и на Марсе компас был бы бесполезен.
Но откуда берутся эти столбцы и что они делают? Чтобы ответить на эти вопросы, начнем с путешествия в центр нашей планеты.
Ядро Земли разделено на два слоя: твердое внутреннее ядро и внешнее ядро, состоящее из расплавленного металла. Оба слоя состоят из смеси магнитного железа и никеля с несколькими более легкими элементами, такими как кислород, кремний и сера.
Внутреннее ядро чрезвычайно плотное и горячее, как гигантский светящийся мрамор. Но внешнее ядро жидкое, и оно вращается вокруг этой твёрдой массы собственным конвекционным потоком. Именно эта постоянная конвекция создает магнитное поле Земли. Джон ТардуноОб этом рассказал в интервью Live Science геофизик из Рочестерского университета в Нью-Йорке.
Связанный: Что, если магнитное поле Земли исчезнет?
Когда тепло от внутреннего ядра непрерывно излучается к внешнему ядру, оно встречается с материалом, охлажденным тектонической активностью плит. Этот цикл вызывает конвекцию, порождающую так называемое геодинамо, создающее магнитное поле.
Другие планеты, такие как Марс и Венера, не имеют магнитных полей, отчасти потому, что у них их нет. Тектонические плиты. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что эти планеты, возможно, когда-то существовали. GeoDynamo самодостаточна Но оно исчезло по неизвестным причинам. У Меркурия слабое магнитное поле, но оно Сила составляет всего 1,1% от силы Земли. Это мало что делает для защиты планеты от солнечной радиации.
Поскольку жидкий металл во внешнем ядре Земли течет, его движение и высокое содержание железа заставляют планету вести себя как гигантский дипольный магнит с одним отрицательно заряженным полюсом и одним положительно заряженным полюсом. Около 80% магнитного поля Земли организовано таким образом, но остальные 20% недипольны; Вместо формирования параллельных полос магнитной силы существуют определенные области, где поле вращается и закручивается, действуя «как плывущие погодные условия», — сказал Тардуно.
Эти нерегулярные узоры создают странные пятна в магнитном поле в таких местах, как Южноатлантическая аномалияЭто большой регион Атлантического океана, где плотность магнитосферы Земли значительно уменьшена. Исследователи так считают «Вмятина» в магнитном поле Он возникает в результате необычной тектонической активности под Африкой. Такие районы, как Южно-Атлантическая аномалия, интересны, но в то же время вызывают беспокойство по нескольким причинам.
«Магнитосфера подобна защитной оболочке». Джошуа ФайнбергГеолог, специализирующийся на палеомагнетизме из Университета Миннесоты, рассказал Live Science. Он помогает отводить огромное количество опасной солнечной радиации от… Земля, действует как солнцезащитный слой по всей планете. В районах со слабой магнитосферой просачиваются дополнительные дозы радиации, что может способствовать более высокому уровню заболеваемости раком кожи.
«Еще одной проблемой является воздействие на спутники», — сказал Тардуно. Всплески солнечного излучения называются Корональный выброс массы Он может уничтожить спутники и другие космические корабли, если они не защищены магнитным полем Земли. Это может иметь катастрофические последствия для телекоммуникаций, доступа в Интернет и служб GPS в районах, затронутых аномалией.
Согласно статье, опубликованной в журнале в 2020 году, Южно-Атлантической аномалии может быть 11 миллионов лет. С людьмиЭто может быть связано с другим явлением планетарного магнитного поля: сменой полюсов.
История магнитного поля Земли записана в древних потоках лавы и глубоководных отложениях. Эти типы горных пород богаты фрагментами магнитных минералов, такими как крошечные железные хлопья, которые ориентируются вдоль силовых линий магнитного поля. «В конце концов, это первоначальное расположение закрепилось в отложениях, и мы получили глубокие записи того, как было ориентировано магнитное поле Земли», — сказал Файнберг.
Из этих записей учёные знают, что магнитные полюса нашей планеты со временем смещаются. В настоящее время длина географического Северного полюса составляет около 310 миль (500 км). вдали от противоположного магнитного полюса (технически это на данный момент магнитный юг). И примерно каждые 300 000 лет полюса внезапно меняются, меняя направление магнитного севера и юга. НАСА.
Однако палеомагнитные записи показывают, что полюс полностью перевернулся. Этого не происходило около 780 000 лет.. Некоторые исследователи полагают, что это означает Мы собираемся перевернуть — А сила аномалии в Южной Атлантике может указывать на то, что одна из них находится неподалеку.
Если полюса поменяются местами, магнитное поле Земли упадет до 20%, возможно, на столетия. Такое событие повергло бы нашу нынешнюю глобальную систему коммуникаций в хаос. Однако другие исследования предполагают именно это. Переворот не является неизбежным.
В любом случае, сказал Файнберг, изучение внутренней части нашей планеты и палеомагнитной летописи поможет нам понять сложное взаимодействие между магнитосферой и жизнью на Земле — и, возможно, поможет нам подготовиться к будущим изменениям.
«Наркоман поп-культуры. Поклонник телевидения. Ниндзя алкоголика. Абсолютный фанат пива. Профессиональный знаток твиттера».
More Stories
Метеорный поток Эта Водолея: как и когда его наблюдать
Метеорный поток Эта Водолей, остатки кометы Галлея, достигнет своего пика в эти выходные. Вот как это увидеть
Некоторые спутники НАСА скоро перестанут отправлять данные на Землю