Геофізики «озвучили» катаклізм 41 тис. років тому

Магнітне поле Землі змінюється з часом, і ці зміни можуть мати глобальні наслідки для навколишнього середовища, технологій і навіть життя.

Геомагнітне поле нашої планети — це невидимий захисний щит, створений конвекційними потоками рідкого заліза в зовнішньому ядрі. Цей процес називають «геодинамо», і саме він утворює циркулюючі електричні струми, які формують магнітне поле. Поле тягнеться на десятки тисяч кілометрів у космос, захищаючи Землю від шкідливого сонячного та космічного випромінювання.

Однак це поле не є стабільним. Його напрямок і інтенсивність змінюються, іноді — драматично. Найвідомішою подією такого типу є Лашампський розворот, що стався близько 41 000 років тому. У цей період магнітне поле ослабло до 5% від своєї сучасної сили, пропускаючи потоки космічного випромінювання, яке залишило сліди в ізотопах, знайдених у крижаних кернах і морських відкладеннях.

Супутникові спостереження і нові тривоги

З 2013 року сузір’я супутників Swarm Європейського космічного агентства (ЄКА) вимірює магнітні сигнали від ядра, мантії, океанів, іоносфери та магнітосфери. Це дозволяє вченим краще передбачати майбутні коливання. Одне з ключових спостережень — південноатлантична аномалія. У цьому регіоні, над Південною Атлантикою, інтенсивність поля знижена, що призводить до підвищеного рівня радіації, зокрема для супутників.

Попри тривожні сигнали, «останні дослідження показують, що ці аномалії не обов’язково пов’язані з перевертанням», — зазначають науковці з ЄКА. Проте зміщення Північного магнітного полюса в напрямку Сибіру лише підсилює інтерес до моніторингу змін.

Щоб краще донести масштабність потенційних змін, дослідники перетворили супутникові дані на звукову інтерпретацію магнітного поля. Модель, представлена у 2024 році Технічним університетом Данії, показала моторошну звукову доріжку, що ілюструє, як магнітне поле “звучить” під час розвороту. Це поєднання скрипу дерева і гуркоту каміння, що символізує зміну геофізичних структур.

Зв’язок з кліматом і біосферою

У час Лашампу ослаблення поля могло спричинити підвищену проникність космічного випромінювання, що призвело до утворення ізотопів, таких як берилій-10. «Ці змінені атоми утворюються, коли космічні промені реагують з атмосферою, руйнуючи озоновий шар», — пояснюють дослідники. Це могло мати вплив на клімат, екосистеми та навіть біологічну еволюцію.

Існують гіпотези, що події на кшталт Лашампського розвороту могли спричинити вимирання мегафауни в Австралії або навіть зміни в поведінці первісних людей, зокрема в способах використання печер. Це показує, наскільки зміни у геомагнітному полі можуть мати далекосяжні наслідки.

Сучасний стан і майбутні ризики

Хоча переворот полюсів — це рідкісне явище, яке трапляється раз на кілька сотень тисяч років, нинішні аномалії змушують учених уважніше вивчати динаміку поля. Зниження напруженості в деяких регіонах, зокрема над Атлантикою, не свідчить про неминучий реверс, але вимагає постійного моніторингу.

«Розуміння цих екстремальних подій важливе для прогнозування космічного клімату», – підкреслює геофізик Саня Пановська. Навіть часткове ослаблення поля може впливати на авіацію, супутниковий зв’язок, енергосистеми, а також викликати додаткове навантаження на біосферу.

Отже, магнітне поле Землі — це не лише тема для підручника фізики, а життєво важлива система, яка потребує постійного вивчення, адже її зміни можуть мати глобальні наслідки для планети та людства.