Немецкие ученые из Исследовательского центра наук о Земле GFZ забили тревогу—оказывается, нашу планету в самом скором времени ждет переворот магнитного поля, вызванный какими-то непонятными движениями магмы и мантии внутри Земли. Причем возможная инверсия оценивается практически как апокалипсис.
Первым, кто заметил, что с магнитным полем Земли происходит что-то неладное, был Христофор Колумб. Во время своего путешествия из Европы в Америку в 1492 году его штурман с помощью секстанта обнаружил отклонения от курса. Моряки выравняли корабль и пошли строго по компасу, но потом снова обнаружили, что сбились с курса. На корабле тогда едва не вспыхнул бунт—матросы были уверены, что некая дьявольская сила сбивает их корабли с верной дороги. Схватившись за багры и топоры, матросы потребовали у Колумба поворачивать назад, к Испании. Неизвестно, как бы сложилась история Америки в случае, если бы им удалось настоять на своем, но находчивый Колумб не растерялся, а выхватил топор из рук какого-то юнги и поднес к компасу. Как и следовало ожидать, стрелка компаса тотчас же отклонилась к железному топорищу.
—Это никакой не дьявол,—объяснил мореплаватель притихшей команде.—Наверное, на дне моря находятся огромные запасы железной руды, которые и притягивают к себе стрелку компаса.
Столь простое объяснение показалось матросам удовлетворительным, и бунт вскоре утих. Однако сам Колумб насчет океанских месторождений железа не обманывался—вот уже несколько дней он вел наблюдения за странным фактом смещения Северного полюса куда-то в сторону. И в тот день в своем корабельном журнале Колумб записал: «Магнитное поле не всегда верно указывает на север, нужны дополнительные измерения». «Огонек» решил выяснить у профессора Вадима ГОЛОВКОВА, заместителя директора Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н В. Пушкова РАН, какую роль играет в жизни Земли магнитное поле и чем нам грозит «перепланировка» магнитных полюсов.
НЕПОСТОЯННАЯ ПЛАНЕТА
—Действительно, магнитное поле не отличается постоянством,—говорит профессор Вадим Головков. Например, в Европе раньше стрелка компаса указывала на север, а через столетие—уже на северо-запад.—Сегодня, магнитный Северный полюс находится недалеко от географического—в пределах 10—15 градусов широты, но периодически меняет свое положение в направлении Канады. И за определенное время успевает обойти вокруг земной «макушки».
—Получается, компасу доверять нельзя?
—Можно. Но с учетом всех дополнительных измерений, показывающих изменения магнитного поля,—они наносятся на географические карты в виде изолиний магнитного склонения, и используются мореплавателями для определения курса движения.
Но почему Земля вообще является магнитом? В настоящее время однозначных взглядов на механизм возникновения магнитного поля Земли не существует. Общепринятой является идея о динамо-эффекте. Эта теория зародилась еще в XVIII веке, когда английский ученый Генри Кавендиш измерил массу Земли. Стало ясно, что плотность Земли слишком высока, чтобы она состояла только из камня. И Кавендиш предположил, что центр нашей планеты состоит из железо-никелевого ядра—как и большинство метеоритов. В 1906 году ученые, изучив волны землетрясений, подтвердили теорию Кавендиша—Земля действительно имеет железо-никелевое ядро, то есть сферу приблизительно 6900 километров в диаметре, которая по своему весу составляет одну треть массы всей планеты. Это ядро с большой скоростью вращается в слое раскаленной магмы, создавая завихрения, своего рода водовороты расплавленного никелевого железа, которые, в свою очередь, и создают эффект электрического тока, текущего по кругу. То есть именно благодаря наличию подвижного ядра планеты в Землю оказался будто бы вставлен брусок магнита, поставленный по вертикали север—юг. Однако, как теперь выясняется, этот природный магнит сам все время куда-то перемещается, изменяя не только направление силовых линий, но и силу, интенсивность самого поля, измеряемого в нанотеслах.
—Периодичность спада и подъема интенсивности магнитного поля—примерно 10 тысяч лет,—объясняет Вадим Петрович.—Средняя величина поля постепенно падает раза в два, а затем снова возрастает. Это похоже на сокращение сердца Земли—одно биение в 10 тысяч лет. Как раз в тот момент, когда интенсивность поля максимально снижена, происходит инверсия—цельное поле рассыпается на части, каждый осколок сам по себе, наступает «магнетический хаос». Раздробленное магнитное поле становится в 5—10 раз слабее. Это уже «мерцательная аритмия» Земли. В этот момент Северный и Южный полюса могут поменяться местами. Но не обязательно. Последняя полная смена полюсов при инверсии случилась на Земле 780 тысяч лет назад. Период от инверсии до инверсии ученые называют магнитной эпохой. Каждая такая магнитная эпоха имеет собственное имя—в честь одного из знаменитых магнитологов. Нынешний магнитный цикл носит имя Гаусса.
—Палеонтологам известно, как повлияла эта последняя смена полюсов на земную жизнь?
—Доподлинно—нет. Некоторые ученые предполагают, что в период инверсии из-за того, что на Землю попадает большее количество космических лучей, могут происходить мутации и даже гибель какого-то одного вида, замена его другим. К примеру, есть гипотеза, будто гибель динозавров была связана с одной из инверсией. Но ни одного яркого доказательства этому предположению до сих пор не нашлось.
—Можно ли прогнозировать дату будущей инверсии?
—Можно прогнозировать не дату, а на протяжении какого времени инверсия не случится. Инверсия не бывает внезапной—должен произойти распад поля. А это очень длительный процесс. Сейчас мы живем на склоне магнитного поля—измерения за последние 200 лет показывают, что оно слабеет. Со скоростью примерно 20 нанотесла в год. Всего же на сегодняшний день сила магнитного поля Земли составляет 50 тысяч нанотесла в год. Разделите 50 тысяч на 20, и вы получите срок возможной инверсии—примерно через 2,5 тысячи лет. Может, и раньше. Ничего удивительного в том, что поле слабеет, нет—это естественный цикличный процесс. Почему же нас тревожат изменения магнитного поля? Они ведь происходят постоянно, и мы не замечаем никакого особенного влияния. Само по себе поле неравномерно—ближе к полюсу его интенсивность в два раза сильнее, чем у экватора. Не говоря уже о магнитных аномалиях—Сибирской, Южно-Атлантической, Канадской, на территории которых сила магнитного поля совсем низкая. Но люди пересекают на самолетах половину земного шара, попеременно попадая в разные зоны, и это никак не отражается на их здоровье.
МАГНИТНЫЙ ЩИТ
Спад и подъем интенсивности поля—процессы закономерные, как прилив и отлив. Почему же столько опасений вызывает грядущий спад? Магнитное поле Земли защищает жителей Земли и искусственные спутники от губительного воздействия космических частиц. К таким частицам относятся, например, ионизированные частицы солнечного ветра. Магнитное поле, «окутывающее» Землю, изменяет траекторию движения космических и солнечных частиц, направляя частицы вдоль линий поля. Некоторая часть космических лучей все равно попадает на Землю, но теряет свой заряд, проходя через атмосферу. В момент инверсии магнитное поле Земли сильно ослабевает, а значит, космические лучи в большем количестве беспрепятственно попадают на нашу планету. Размышляя на эту тему, режиссеры создают фильмы о новой расе людей-мутантов, о новых видах животных на Земле, о возвращении на пустынную Землю космонавтов, переживших в космическом корабле магнетический кризис планеты. Насколько реалистичными могут быть такие прогнозы? И если смена полюсов случится, какие последствия она будет иметь для человечества?
—Точного ответа на этот вопрос нет,—говорит Вадим Петрович.—Но, я полагаю, человечество благополучно переживет инверсию, даже со сменой полюсов. Действительно, может увеличиться уровень космической радиации. Вопрос, насколько сильно увеличится? Мы этого не знаем. Можно предположить, что космическая радиация приведет к более высоким показателям онкологических заболеваний. Но, я думаю, влияние космической радиации в случае инверсии будет меньше, чем, к примеру, последствия Чернобыльской катастрофы.
—Могут ли люди каким-либо образом повлиять на процессы колебания магнитного поля Земли—ну, скажем, испытывая ядерные бомбы?
—Нет, человеческая деятельность не может повлиять на изменения магнитного поля—это несопоставимые по масштабу процессы.
—Какие процессы на поверхности Земли могут быть спровоцированы инверсией?
—Во время инверсии за счет электромагнитного взаимодействия между жидким ядром и твердой мантией может меняться скорость вращения ядра, что приводит к появлению в земной коре дополнительного упругого напряжения. Это и другие изменения внутри Земли могут спровоцировать извержения вулканов и землетрясения.
—Мы лишимся ориентиров—компас можно будет выбросить.
—Но человечество больше не зависит от компаса—есть GPS. Если кто и пострадает от дезориентации—это перелетные птицы. Ведь они, улетая на юг и возвращаясь на север, ориентируются по «внутреннему компасу». Можно предположить, что космонавты, работающие на орбите Земли, лишатся защиты магнитного поля и космические лучи станут выводить из строя технику и вредить здоровью самих космонавтов. С другой стороны, космонавты уже летали на Луну без всякого магнитного поля и остались живы-здоровы. Наверняка при «магнетическом хаосе» станет невозможно использовать для дальней связи короткие радиоволны, но через 2 тысячи лет наверняка появятся такие технологии связи, которые нам и не снились. К тому же не факт, что смена полюсов вообще состоится. Вполне возможно, Земля глубоко вздохнет и начнет наращивать поле без всякой инверсии.
КОМУ ГРОЗИТ СМЕНА ПОЛЮСОВ?
При перемене магнитного поля по всей Земле будут наблюдаться огромные северные сияния — правда, в течение всего двух недель. На этом список положительных эффектов от магнитной инверсии заканчивается
СПУТНИКИ
В первую очередь от потока космических частиц могут пострадать спутники связи и орбитальные системы навигации, которые скорее всего просто выйдут из строя. В мире уже зарегистрирована первая жертва магнитной бури—японский спутник связи «Кодама», который вышел из строя после вспышки на Солнце.
ТРАНСПОРТ
Из-за отказа космических систем навигации можно ожидать и транспортного коллапса, остановившихся судов и отмены авиаперелетов. Но не все так безнадежно. Во-первых, можно вспомнить про астролябии и другие приемы ориентирования на местности. Во-вторых, уже сейчас разрабатываются новые, более защищенные спутники.
РАДИО
Следует также ждать сильных помех в радио- и телеэфире. Возможно, на некоторое время человечество останется без технологических игрушек, а любимым досугом снова станет чтение книг и походы в театр.
ЧЕЛОВЕК
Сильные геомагнитные бури влияют даже на здоровых людей—появляется усталость, головная боль, головокружение. Поток частиц из космоса увеличивает вероятность повреждений ДНК и мутаций. Впрочем, наши предки пережили несколько «переворотов» магнитного поля—и ничего, выжили.
ПТИЦЫ
Помимо человечества от переворота магнитных полюсов планеты пострадают и птицы, в глазах которых находятся криптохромы—особые белки, которые позволяют птицам «видеть» магнитное поле и ориентироваться по нему в пространстве. Смена магнитных полюсов приведет к изменению «птичьих»трасс.
РЫБЫ
Также дезориентация коснется и многих видов рыб, которые не смогут найти места нереста. Впрочем, судя по данным палеологии, массового вымирания морских видов из-за смены полюсов прежде не происходило. Не произойдет, видимо, и в будущем.
ЖИВОТНЫЕ
Многие животные тоже зависят от геомагнитной активности. Например, у подопытных крыс облучение магнитным полем раскоординирует высшую нервную деятельность: крысы начинают отказываться от пищи и беспокойно метаться по клетке.
РАСТЕНИЯ
Первые опыты по влиянию магнитного поля на растения провел еще в позапрошлом веке российский биолог Александр Грандо. Выяснилось, что лишенное естественного электромагнитного фона растение развивается медленнее своих «намагниченных» собратьев.