Ученые уже давно выяснили, что магнитные полюса нашей планеты относительно часто меняются местами. Магнитный южный полюс становится северным и наоборот. Такие изменения в прошлом случались неоднократно, и специалисты считают, что инверсия будет продолжаться и в будущем. Последняя «подмена» произошла около 800 тысяч лет назад. С момента начала наблюдений за динамикой магнитного поля Земли ученые отмечают незначительное смещение северного и южного магнитных полюсов и незначительное изменение конфигурации самого поля. Означает ли это начало нового периода смещения? Скорее всего, нет.
Международная группа исследователей изучила инверсии, случавшиеся миллионы лет назад. Также анализу подвергли и периоды между изменениями. Вывод — сейчас мало что предвещает очередной цикл «смены караула» полюсами, люди могут спать спокойно.
Но как вообще можно понять, что там происходило с полюсами миллионы лет назад? Для этого необходимо изучать вулканические породы. Во время их формирования магнитное поле Земли влияет на магнитные частицы внутри пород. Они получают своеобразную «магнитную подпись», фиксируя конфигурацию поля Земли в момент своего формирования. К слову, нагревание пород до определенного уровня снимает «остаточную» конфигурацию, сводя ее к текущему положению полюсов.
Магнитное поле Земли неоднородно. В некоторых регионах оно сильнее, в других — слабее. Для того, чтобы получить единую конфигурацию магнитного поля планеты, ученым нужно проанализировать массу данных, которые затем сводятся в глобальную модель.
Так вот, после изучения различных образцов пород оказалось, что в период времени от 30 000 до 50 000 лет назад магнитные полюса Земли изменялись необычным образом. Вообще говоря, при смене полярности силовые линии магнитного поля нашей планеты сначала принимают сложную форму, а само магнитное поле ослабевает — вплоть до 10% от изначального значения. Одновременно образуются дополнительные полюса, некоторые из которых могут сдвигаться в сторону экватора.
Как оказалось, 41 тысячу лет назад произошла очень кратковременная (по геологическим меркам) смена полярности. Это событие получило название «событие Лашамп», продолжалось оно менее тысячи лет. В течение 250 лет тогда изменилось и направление магнитного поля планеты.
Все это интересно, но какое отношение «событие Лашамп» или инверсия магнитных полюсов 800-тысячелетней давности имеют к современности? Хорошей новостью является то, что никакого — то есть современная конфигурация магнитного поля никак не похожа на то, что было тысячи лет назад. Да, наблюдается небольшое ослабление магнитного поля планеты, но общая конфигурация линий этого поля не меняется, кроме того, нет никаких признаков возможного появления дополнительных полюсов. А это, как выяснили ученые, основные признаки скорой смены полюсов.
Ослабления магнитного поля Земли уже имели место быть в прошлом. Ближайшие к нам случаи — 48 500 и 46 300 лет назад. В первом случае ослабело магнитное поле в Южном полушарии, во втором — аналогичное явление происходило около Южной Америки. Но никаких дополнительных полюсов, изменений вектора магнитного поля или смены полюсов не было, постепенно характеристики выправились до предыдущих значений или близким к ним параметрам.
Авторы исследования, о котором идет речь, считают, что предвестниками инверсии является далеко не только ослабление магнитного поля Земли, но и многие другие факторы, которых нет сейчас.
Если все так, как говорят ученые, то это действительно хорошие новости. Дело в том, что Землю от жесткого космического излучения защищают именно линии магнитного поля планеты. Если бы инверсия случилась в наше время, это привело бы к многочисленным сбоям в работе оборудования, от околоземных спутников до электронных устройств на поверхности Земли. Кроме того, излучение такого рода вредно для живых организмов. Вероятно, глобальная экономика потеряла бы десятки и сотни миллиардов долларов США, начались бы проблемы и в социуме — войны, голод и тому подобные «спутники» кризиса.
Интересно, что ученые до сих пор не знают точно, почему существует магнитное поле Земли. В нашей системе, кроме нее, магнитное поле есть у Меркурия, Земли, четырех газовых гигантов и Ганимеда. Скорее всего, магнитное поле генерируется металлическим ядром в центре планеты (в случае Земли) с относительно твердым центром и жидкой оболочной. Теория генерации магнитного поля ядром называется магнитное динамо. Она общепринята, но это вовсе не значит, что у нее нет недостатков. Дело в том, что с течением времени динамо-эффект должен затухать, а ядро планеты — постепенно остывать.
DOI: 10.1073/pnas.1722110115
Комментарии (19)
dimakey
02.05.2018 17:44+1Ученые в шоке! Магнитные полюса Земли в ближайшее время… продолжение смотри в источнике.
densss2
02.05.2018 20:34+2Смени магнитные полюса старым дедовским способом! Для этого нужно всего-лишь...
NewStahl
02.05.2018 18:20+1А мне один довольно известный специалист по атмосферным явлениям (пожелавший оказаться инкогнито) сообщил, что в ближайшие несколько лет не будет значительного повышения концентрации фтороводорода в нижних слоях атмосферы. У меня аж от сердца отлегло и я не выдержал и принёс эту замечательную новость вам.
antihydrogen
02.05.2018 22:13+1Никаких страшных ужасов от выключения магнитного поля Земли случиться не может. Вопреки популярной легенде, от космической радиации нас защищает не магнитное поле, а атмосфера. Высокоэнергетические галактические космические лучи, которые проходят атмосферу насквозь, земное магнитное поле вообще практически не замечают.
Польза от магнитного поля в том, что оно защищает от солнечного ветра саму атмосферу. Без него частицы солнечного ветра выбивали бы атомы из верхних слоев атмосферы в космос, и атмосфера бы постепенно улетучилась, как это по видимому произошло на Марсе. Но для заметной утечки поле должно отключиться не на тысячелетия, а на сотни миллионов лет…
vasimv
Магнитные полюса на месте не стоят, на десятки километров в год сдвигаются. Вроде немного, но сильно сбивает с толку, когда робот по GPS-координатам и компассу начинает по дуге ездить из точки в точку из-за этого. :)
kAIST
Для этого существует процедура калибровки компаса ) квадрокоптеры как то прямо же летают.
vasimv
Калибровка не для этого, она нужна чтобы контроллер просто понимал где магнитный север, а где — юг (датчик выдает какое-то напряжение в определенном диапазоне и нужно сначала узнать максимум/минимум по каждой из осей, чтобы транслировать эти измерения в направление).
Для компенсации отклонения служит параметр magnetic inclination и его нужно вручную вводить (теоретически, конечно, можно, скажем, двигаться долго в каком-то направлении по компасу, а потом сравнивать координаты и вычислять отклонение, но технически это довольно сложно). А так как полюса постоянно двигаются — этот параметр нужно постоянно изменять. Большинство этим просто не заморачивается, точность позиционирования коптера — не слишком большая и движение по дуге с отклонением в несколько градусов — просто не заметно или не важно. А вот когда используется RTK GPS и на земле четко видны следы движения робота — это уже критично становится.
fpir
По русски называется «магнитным склонением», на морских картах действует(вроде) 4 года, после чего заклеивается ярлычком с новым склонением.
blik13
На обычных топокартах указывается значение на какой-то момент и изменение в год. Можно самому посчитать на любой год.
В лесном хозяйстве доставляет неприятности бестолковым работникам. Лесные карты ориентированы по истинному меридиану, а участки в лесу нужно выносить по магнитному, и если работник не знает про сам факт существования склонения, то можно попасть на деньги.
fpir
А у морских есть срок годности, и перед выходом проверяли на сроки карты района предполагаемого плавания. И сдавали на замену, после чего получали с этими ярлычками и новым «сроком годности». Так было в 90-е.
Служил на Северном флоте и магнитное склонение для тех районов значительное. Тогда было 2-3 градуса, сейчас 4-5.
vasimv
Самому не посчитать. Северный магнитный полюс довольно рандомно мигрирует.
RiseOfDeath
Странно что ваш модуль не умеет это корректировать. Как бы явление-то не новое.
Например на военных картах восьмидесятых годов было указан год печати, направление на магнитный северный полюс и годовое смещение магнитного мередиана для данной местности, чтобы можно было пользоваться картой и через год и через два и через десять. А у вас модуль, который вообще-то получает всю нужную актуальную инфу от спутников (они же не только отметки времени шлют) не умеет коррекцию делать.
vasimv
GPS-ы не передают данные по магнитным полюсам, насколько я знаю. И уж точно не изменяют координаты, чтобы они соответствовали магнитным полюсам, они географические координаты только дают.
RiseOfDeath
Мой косяк, я про компас упустил из виду.
Т.е. получается что робот имеет поправку на отклонение магнитного севера от географического, но не вносит поправку на его смещение?
К стати, а существуют какие-нибудь открытые базы поправок для той или иной местности и годовых смещений?
vasimv
В том-то и дело, что роботу надо сначала сказать правильное значение склонения. Сам-то он его не узнает. Я, когда делал OMower — в начале вообще забыл про отклонение компаса, несколько недель не мог понять почему дуги получаются.
Довольно много сайтов дают «текущее» значение magnetic inclination (declination). Проблема в том, что они все разные цифры выдают. :)