Магнитное поле Земли оказалось крайне изменчивым

Три спутника, работающие в рамках миссии Swarrn ("Рой") Европейского космического агентства (ESA), получили новую информацию относительно скорости изменения магнитного поля Земли. Она позволила прийти к выводу, что скорость и размах крупномасштабных колебаний магнитного поля планеты ранее существенно недооценивались. Соответствующий доклад был представлен на симпозиуме ESA "Живая планета", прошедшем в Праге на прошлой неделе, вкратце о нём пишет Universe Today.

Как считается, земное магнитное поле порождено движением железосодержащего расплавленного слоя, лежащего примерно на 3000 километров ниже поверхности планеты. Однако эти потоки не лишены собственной турбулентности, порождающей нестабильность в магнитном поле и его постоянные лёгкие изменения. Последние крайне важны, так как магнитосфера отклоняет ряд частиц космической радиации, защищая от них обитателей планеты.

Три спутника ESA за 2013—2016 годы с помощью особо точных магнитометров зафиксировали целый ряд изменений магнитосферы планеты, впервые дав чёткую картину таких колебаний. Сопоставив их результаты с более ранним наземными измерениями, европейские исследователи, работающие в интересах Агентства, установили, что с 1999 по 2016 год произошли довольно серьёзные "подвижки" в региональной интенсивности магнитного поля.

Так, над Северной Америкой его интенсивность упала на 3,2 процента, в то время как над Центральной Азией выросла на 2,0 процента. Известная зона, аномально слабо прикрытая магнитным полем планеты (Южноатлантическая аномалия), также стала на 2 процента  слабее защищена магнитосферой. При этом её центр сдвинулся на 200 километров к востоку, хотя значительная её часть всё ещё приходится на побережье Бразилии. Аномалия важна не только для наземного радиоэлектронного оборудования в этом районе. Радиационные пояса Ван Аллена здесь максимально приближаются к планете. Поэтому спутники, проходящие над Бразилией на высотах 200—800 километров, чаще выходят из строя от радиационного воздействия.

Исследователи отмечают, что существующие небольшие проблемы с магнитным полем пока могут сказаться отрицательно лишь на сложном электронном оборудовании, которое в моменты сильных солнечных бурь будет наиболее уязвимо для сбоев. Однако известно, что периодически магнитные полюса Земли спонтанно меняют своё положение и тогда колебания магнитосферы имеют куда более сильные последствия. Последний раз, по разным данным, это могло случиться 40 000 или 780 000 лет назад. До этого момента стрелка современного компаса показала бы на юг.

В момент смены магнитных полюсов Земля примерно тысячу лет имеет очень слабое магнитное поле, а в критически важные 20—50 лет магнитное поле над ней практически отсутствует. Считается, что в этот момент до поверхностности Земли может дойти половина всей космической радиации, действующей выше поясов Ван Аллена (остальное поглощает атмосфера). Теоретически, долговременное получение таких доз радиации может нести опасность радиационного поражения живых существ.

Однако отсутствие достоверных данных наблюдений не позволяет решить этот вопрос окончательно. По одним оценкам, смена магнитных полюсов может привести к всплеску раковых заболеваний и уродств у новорождённых. По другим оценкам, отсутствие значимых вымираний людей 40 000 или 780 000 лет назад показывает, что если проблемы от повышенного радиационного воздействия и будут, то существованию человечества они не угрожают. Получить экспериментальные данные, проливающие свет на проблему, достаточно сложно, поскольку для этого потребовались бы опыты на людях, причём потенциально опасные для участников эксперимента.