Zrých?ujúci sa pochod magnetického severného pólu smerom k Rusku z Kanady v posledných rokoch fascinoval a vystrašil milióny ?udí na celom svete v súvislosti s vyhliadkou na úplný obrat dipólového magnetického po?a Zeme. Riadite? Geofyzikálneho centra Ruskej akadémie vied sa ponorí do procesov prebiehajúcich pod našimi nohami.
Sila generujúca magnetické pole, ktorá nás chráni pred smrtiacimi slne?nými vetromi, má svoj vlastný fascinujúci život a ur?ite stojí za to ho bližšie preskúma?, ak má ?udstvo získa? základné informácie o planéte, ktorú nazývame domovom, tvrdí skúsený ruský geofyzik, odborník na geoinformatiku. a vedúci výskumník Schmidtovho inštitútu fyziky Zeme Anatolij Solovjov.
„Úlohou geoinformatiky je vyvinú? matematické nástroje schopné zvládnu? obrovské množstvo informácií, ktoré sme nedávno za?ali dostáva? v?aka moderným sie?am digitálne zaznamenávajúcim rôzne prírodné procesy,“ vysvetlil Dr. Solovjov.
„Schopnos? získava? nové poznatky spracovaním ve?kých, ?asto heterogénnych údajov z rôznych disciplín v oblasti vied o Zemi, ?i už ide o geomagnetizmus, anomálie gravita?ného po?a, seizmologické pozorovania, cunami“ a iné javy vrátane štúdia rýchlych fluktuácií Zeme. magnetické pole sa stalo možným len s modernou technológiou a výpo?tovou silou, povedal akademik.
„Až donedávna boli charakteristické ?asové zmeny v magnetickom poli predmetom štúdia meraného v storo?iach, pri?om zvraty magnetického po?a sa merali v stovkách tisíc rokov. S príchodom moderných systémov zaznamenávania magnetického po?a boli detekované rýchle zmeny magnetického po?a v charakteristických ?asových intervaloch od jedného do desiatich rokov,“ poznamenal Solovyev. „Nau?ili sme sa zaznamenáva? takéto zmeny v magnetickom poli – spôsobené najmä procesmi vyskytujúcimi sa na hranici zemského tekutého jadra, teda pláš?a. Môžeme ich pozorova? na povrchu Zeme a z blízkozemského priestoru pomocou vysoko presných geomagnetických observatórií a satelitných systémov na nízkej obežnej dráhe.
Dr. Anatolij Alexandrovi? Solovjev, geofyzik, špecialista na geoinformatiku, doktor fyzikálnych a matematických vied, ?len korešpondent a profesor Ruskej akadémie vied.
Minulos? a budúcnos? geomagnetických pólov Zeme
Solovjev, spoluautor Atlasu magnetického po?a Zeme, komplexnej štúdie z roku 2012 o vývoji zemského magnetického po?a od roku 1500 do roku 2010 a špi?kový u?enec zapojený do vytvárania geomagnetických monitorovacích centier, hovorí, že tieto observatóriá poskytujú vedcom schopnos? na štúdium ?asovej variability magnetického po?a Zeme po?as dlhých ?asových období.
„Moderné modely nám umož?ujú rekonštruova? magnetické pole nielen za posledných 500 rokov, ale aj za desiatky tisíc rokov na základe paleomagnetických a archeomagnetických údajov. Môžeme poveda?, že napríklad pohyb severného magnetického pólu sa v poslednom ?ase výrazne zrýchlil a špekuluje sa, že v blízkej budúcnosti možno o?akáva? inverziu,“ vysvetlil akademik.
Samozrejme, existujú protiargumenty k téze o prevrátení pólov, poznamenal Solovjev.
„Napríklad pred 40 000 rokmi došlo k geomagnetickej exkurzii Laschampovej udalosti, ke? sa os dipólu výrazne odchýlila od osi rotácie. Severný magnetický pól sa teda môže posunú? do uhlov 30-40 stup?ov, pri?om tento proces sprevádza ve?ké oslabenie magnetického po?a. Pred 40 000 rokmi sa nieko?konásobne oslabila v porovnaní so sú?asnou intenzitou. Všetko sa však neskôr vrátilo na svoje normálne miesto.“
„V rozsahu, o ktorom hovoríme, to súvisí s procesmi vyskytujúcimi sa v tekutom jadre. Tie ešte nie sú úplne preštudované, pretože máme len nepriame údaje. V skuto?nosti je údajov ve?mi málo. Moderné systémy na pozorovanie v teréne boli zavedené až koncom 80. rokov 20. storo?ia, ke? bolo možné zaznamenáva? digitálne údaje. Vektorové merania pomocou satelitov na nízkej obežnej dráhe Zeme sa za?ali systematicky vykonáva? až koncom 90. rokov 20. storo?ia, takže dôkladná rekonštrukcia procesov prebiehajúcich v kvapalnom jadre, najmä v takých ve?kých intervaloch, je možná len pomocou teoretických aproximácií,“ hovorí Dr. vysvetlil Solovjev.
Okrem toho je to pod?a akademika otázka výpo?tového výkonu. „Napríklad jedným z najnovších úspechov v oblasti numerického modelovania takýchto procesov bola možnos? znovu vytvori? variácie spojené s rýchlymi zmenami magnetického po?a – takzvané geomagnetické trhnutia, ?o sa podarilo len za posledných 50 rokov.“
Vedci majú ur?itú predstavu o tom, ako dochádza k redistribúcii magnetického toku na hranici tekutého jadra a pláš?a, a teoretické koncepty vysvet?ujúce nedávne zrýchlenie pohybu severného magnetického pólu v smere Ruska, povedal Solovyev.
Životodarná sila chrániaca Zem
?o sa týka vytvorenia samotného magnetického po?a Zeme, vedci predpokladajú, že heterogenita stavov v zemskom plášti viedla k nestacionárnym procesom, ktoré vytvárajú magnetické pole.
„Ovplyv?uje ich najmä Coriolisova sila, tepelná konvekcia, kompozi?ná konvekcia. Takáto heterogenita v hlbinách Zeme zrejme viedla k procesu vytvárania geodynama a jeho následnej údržby,“ poznamenal Solovjev s odkazom na teóriu o mechanizmoch, ktorými nebeské telesá, vrátane Zeme, vytvárajú svoje magnetické polia.
„Geofyzika je do zna?nej miery veda venovaná heterogénnostiam a anomáliám, po?núc skuto?nos?ou, že naša planéta pozostáva z jadra-škrupín, ktoré sú heterogénne tak zložením, ako aj stavom agregácie… Aby sme naštartovali dynamo v podobe, akú vidíme dnes, musí existova? pevné a tekuté jadro. Prevádzkové režimy dynama sa menia v závislosti od rádia polomerov vnútorných a vonkajších jadier. Ako rastie vnútorné jadro, menia sa aj prevádzkové režimy dynama (frekvencia a intenzita inverzie), “ povedal akademik.
Magnetická gu?a zase prispela k vytvoreniu života na Zemi, ke?že nás chránila pred smrtiacimi ú?inkami slne?ného žiarenia.
Silné magnetické búrky môžu ma? zárove? nepriamy vplyv na ?udské zdravie, pri?om husté prúdenie vysokorýchlostných slne?ných vetrov ovplyv?uje magnetosféru a následne ovplyv?uje atmosférický tlak, krvný tlak, hormonálne pozadie a rôzne environmentálne faktory.
Potom je tu slne?né žiarenie. „Vo vysokých nadmorských výškach, kde vysokoenergetické ?astice prenikajú blízko k zemskému povrchu a môžu dosiahnu? výšku komer?ného letectva, je cíti? vplyv práve tohto radia?ného plánu. Preto (Ruské) centrum predpovede vesmírneho po?asia poskytuje predpove? pre úrove? geomagnetickej aktivity na zemskom povrchu, a to aj v prospech letectva. Trajektória transpolárnych letov sa pod?a toho upravuje v závislosti od kozmického po?asia. Ve? v silnej magnetickej búrke by ?lovek v takej výške mohol dosta? dávku žiarenia za hodinu porovnate?nú s priemernou ro?nou dávkou žiarenia,“ poznamenal Solovjev.
?udia sa adoptujú, aby prežili
?udstvo sa vyvinulo prispôsobením sa prirodzeným zmenám v našom geomagnetickom prostredí za posledné tisícro?ia a Dr. Solovyev je presved?ený, že tento druh sa dokáže prispôsobi? náhlym zmenám v magnetickom poli, ak by k nim opä? došlo.
“(Takéto zmeny) sa nestanú okamžite. V geologickom meradle je to okamih, ale v meradle, na ktoré sme zvyknutí, je to dos? významný ?asový úsek, ktorý sa rovná tisíckam rokov, pri?om samotná inverzia trvá nieko?ko tisíc rokov… Magnetické pole sa postupne oslabi?. Nemáme žiadne listinné dôkazy o tom, ?o to bude sprevádza?. Sná? sa náš druh zachová, pretože ionosféra a atmosféra ostanú. V ionosfére sa budú generova? prúdy, ktoré budú pôsobi? ako druh štítu vo vz?ahu k tým škodlivým ?asticiam letiacim k nám zo Slnka a môžu nás dobre chráni? pred slne?ným žiarením.
K preklopeniu geomagnetických pólov dochádza v priemere asi pred 500 000 rokmi, pri?om k poslednému došlo asi pred 750 000 rokmi.
„Nikto nevie, kedy o?akáva? ?alšiu. Nestáva sa to pravidelne. Okrem toho boli objavené obdobia známe ako superchrony, ke? sa milióny rokov nevyskytla žiadna inverzia, pri?om pole si zachovalo ur?itú pevnú polaritu. Poznáme tri takéto superchrony,“ zdôraznil Solovjev.
Ke?že homo erectus je asi dva milióny rokov dozadu a posledná inverzia sa odohrala pred trištvrte miliónom rokov, znamená to, že ke? naposledy došlo k prevráteniu pólu, nevyhladili našich predkov.
Viac údajov môže vies? k zásadným objavom
Solovyev a jeho kolegovia pracovali na vybudovaní geobiosférickej stanice Rotkovets v Popovke v regióne Archangelsk v roku 2012, ktorá poskytuje výskumníkom nedotknuté údaje bez elektromagnetického rušenia a umož?uje celý rad geofyzikálnych pozorovaní.
„Ke?že mám inžinierske vzdelanie, hoci je matematické, rád by som výrazne rozšíril sie? pozorovaní magnetického po?a pomocou observatórií najvyššej triedy. To by umožnilo dlhodobo študova? jemné efekty zmeny magnetického po?a Zeme,“ zdôraznil Solovjev.
S týmito poznatkami by ?udstvo získalo „informácie o štruktúre a usporiadaní našej planéty. To má nepochybne zásadný význam,“ dodal.
Odtia?to budeme schopní dosiahnu? vä?šiu presnos? v navigácii založenej na magnetickom poli, spo?ahlivejšie posúdi? negatívne dopady z vesmíru na high-tech systémy, ako sú elektrické vedenia, antikorózna ochrana potrubí, železni?ných voz?ov, iných dopravných systémov. at?.
„Budeme môc? napríklad podrobnejšie študova? pohyb magnetického severného pólu, okolo ktorého dochádza ku všetkým najintenzívnejším zmenám magnetického po?a a v dôsledku toho k najnegatívnejším vplyvom kozmického po?asia. Budeme schopní upravi? trajektórie lietadiel, by? pripravení na dopad slne?ného žiarenia na satelitné systémy. Je to široká škála problémov, od ?isto teoretických až po dôležité aplikované aspekty,“ zhrnul Dr. Solovjev.
Zdroj sputnik, preložené cez google
