Geologii au descoperit că schimbările puternice ale polarității câmpului magnetic al Pământului pot apărea într-un timp foarte scurt - doar un secol și jumătate este suficient pentru ca poli să se transforme mai mult de 100 de grade. Oamenii de știință au ajuns la această concluzie ca urmare a analizei radioizotopului și a paleomagneticii stalagmitelor vechi de aproximativ 100 de mii de ani, găsite într-una din peșterile din sudul Chinei. În plus, o astfel de tranziție rapidă poate fi începutul unei perioade îndelungate de anomalie geodinamică, în care câmpul magnetic al Pământului își schimbă direcția destul de des și rapid pe parcursul unui mileniu, oamenii de știință scriu în Proceedings of the National Academy of Sciences.
La începutul secolului XX, geologii au descoperit că polii magnetici sud și nord ai Pământului au schimbat locurile de mai multe ori în timpul vieții planetei noastre. Procesul de schimbare a polilor este de natură stocastică și, prin urmare, nu are o perioadă pronunțată - între două schimbări succesive de poziții, pot apărea atât câteva zeci de milenii, cât și câteva milioane de ani. În același timp, în timpul vieții unei persoane pe Pământ, o astfel de inversare nu s-a întâmplat niciodată.
Se crede că ultima dintre aceste tulburări s-a produs acum aproximativ 773 de mii de ani, dar după aceea așa-numitele „excursii geomagnetice” - perioade de instabilitate a câmpului magnetic, în care direcția câmpului magnetic se rotește temporar printr-un unghi de la 60 la 180 de grade, după care destul de repede revine la poziția inițială. Puterea câmpului în timpul unor astfel de evenimente în unele zone poate fi redusă la aproape zero. Ca și în cazul inversării complete a câmpului magnetic, aceste perioade de instabilitate sunt asociate proceselor turbulente care au loc în carcasa lichid-metal a miezului Pământului, cu toate acestea, o explicație lipsită de ambiguitate pentru acest efect nu a fost încă propusă.
Pentru a studia mai detaliat procesele care au loc în timpul unei astfel de excursii geomagnetice, geologii din Taiwan, China și Australia, conduși de Chuan-Chou Shen de la Universitatea Națională din Taiwan, au propus studierea stalagmitelor din Peștera Sanxing din sudul Chinei.
Locația peșterii Sanxing, unde stalagmitele au fost colectate pentru cercetarea paleomagnetică și fotografiile a două stalagmite examinate.
Analiza conținutului de izotopi de uraniu și toriu în stalagmite a făcut posibilă datarea eșantioanelor cu o precizie de 10 ani: s-a dovedit că vârsta rocilor este de la 91 la 107 mii de ani. Alte studii paleomagnetice au arătat că în acest interval au fost observate pe Pământ un număr destul de mare de anomalii magnetodinamice, în care durata și frecvența au variat mult. Amplitudinea inversării câmpului magnetic în această perioadă a depășit uneori 100 de grade, în timp ce aceste rotații au arătat o asimetrie pronunțată - în raport cu direcția normală, polaritatea din emisfera estică s-a îndreptat în principal spre sud și est.
S-a dovedit că, dacă în perioada de până la 92 până la 98 de mii de ani, unele perioade de anomalii s-au întins timp de milenii, atunci cu 103-106 mii de ani în urmă, durata excursiilor geomagnetice a fost ceva mai mică - câteva secole. Oamenii de știință au reușit, de asemenea, să măsoare durata inversării câmpului magnetic. S-a dovedit că câmpul magnetic al Pământului a durat doar aproximativ 144 de ani pentru a transforma o sută de grade - aceasta este mult mai mică decât timpul pe care oamenii de știință îl considerau anterior suficient pentru un astfel de proces.
Înclinarea axei magnetice a Pământului în perioada de la 99 la 96 de mii de ani în urmă (stânga) și diagrama deplasării maxime a polului magnetic al planetei în această perioadă (dreapta).
Video promotional:
Potrivit geologilor, datele obținute au făcut posibilă pentru prima dată estimarea cu o asemenea acuratețe a caracteristicilor temporale ale excursiilor geomagnetice, cu o schimbare accentuată a polarității câmpului magnetic al Pământului. Autorii lucrării notează că în perioadele unor astfel de anomalii, câmpul magnetic al planetei este întotdeauna slăbit, din cauza căruia radiațiile cosmice pot pătrunde mai adânc în atmosferă. Rezultatele lucrării au arătat că o schimbare a polarității magnetice poate apărea foarte repede, iar dacă se întâmplă acest lucru, aceasta va afecta sistemele de satelit, biosfera și societatea umană.
Pentru a studia mai exact dinamica câmpului magnetic al Pământului, oamenii de știință nu numai că efectuează cercetări geologice, ci folosesc metode de calcul moderne. Așadar, cu ajutorul modelării computerizate, geologii au putut să arate că schimbarea polarității magnetice a planetei noastre, cel mai probabil, apare ca urmare a impactului undelor dinamului din interiorul nucleului. Este interesant faptul că, uneori, când studiem astfel de probleme complexe, nu numai abordările moderne ajung la salvare, ci și ritualurile oamenilor care au trăit pe Pământ cu mai mult de o mie de ani în urmă. Așadar, prin măsurarea magnetizării particulelor de nisip care s-au format la incendierea corralelor de bovine din sudul Africii, oamenii de știință au reconstruit imaginea distribuției câmpului magnetic al Pământului în anii 1000-1600 d. Hr.
Alexandru Dubov
