Кредит зображення: NASA
Час, який потребує магнітного поля Землі для зворотної полярності, становить приблизно 7000 років, але час, який потрібен для перевороту, коротший на малих широтах, ніж на великих широтах, підсумував геолог, який фінансується Національним науковим фондом (NSF). Бред Клемент з Міжнародного університету Флориди опублікував свої висновки у цьому тижневому номері журналу Nature. Отримані результати є головним кроком вперед у розумінні вченими того, як працює магнітне поле Землі.
Магнітне поле виявляло часті, але драматичні зміни в нерегулярні часи в геологічному минулому: воно повністю змінило напрямок. Голка компаса, якби вона існувала тоді, вказувала б не на північний географічний полюс, а натомість у протилежний бік. Такі реверси полярності дають важливі підказки щодо природи процесів, які генерують магнітне поле, зазначив Климент.
Ще з часів Альберта Ейнштейна дослідники намагалися встановити чіткі часові рамки, протягом яких відбувається обертання магнітного поля Землі. Справді, Ейнштейн колись писав, що одна з найважливіших невирішених проблем фізики зосереджена навколо магнітного поля Землі. Магнітне поле нашої планети змінюється в залежності від часу, що свідчить про те, що воно не є статичною або нерухомою ознакою. Натомість деякий активний процес працює для підтримки поля. Герологи вважають, що цей процес, швидше за все, є своєрідною динамічною дією, при якій тече і транспортується рідке залізо у зовнішнє ядро Землі створює магнітне поле.
З'ясувати, що трапляється, коли поле обертає полярність, важко, тому що повернення є швидкими подіями, принаймні на геологічних масштабах часу. Пошук відкладень або лав, які фіксують поле в акті реверсу, є викликом. В останні кілька років, однак, були отримані нові записи про перехід полярності в ядрах осаду, отриманих за допомогою міжнародної програми буріння в океані, що фінансується NSF. Ці записи дозволяють визначити основні особливості зворотних зв'язків, сказав Клемент.
"Загальноприйнято, що під час розвороту геомагнітне поле зменшується приблизно до 10 відсотків від його повної полярності", - сказав Клемент. "Після ослаблення поля напрямки зазнають зміни майже на 180 градусів, а потім поле зміцнюється в протилежній полярності. Однак, велика невизначеність залишається щодо того, як триває цей процес. Хоча це, як правило, перше запитання, яке люди задають про розвороти, вчені змушені відповідати лише невиразним "кількома тисячами років".
Причина цієї невизначеності? Кожен опублікований перехід полярності повідомляв про дещо іншу тривалість - від трохи менше 1000 років до 28 000 років.
"Тепер, завдяки інноваційному використанню глибинних океанських осадових ядер, Климент продемонстрував, що події реверсування магнітного поля відбуваються в певні часові рамки, незалежно від полярності розвороту", - сказала Керлін Руппел, директор програми відділу наукових наук про океан НСФ . "Осадові ядра, спочатку розбурені для досягнення різних наукових цілей, призвели до глобального значення, що підкреслює цінність збору та збереження ядер та супутніх даних".
Клемент вивчив базу даних існуючих записів про перехід полярності останніх чотирьох розворотів. Загальна середня тривалість, за його словами, становить 7000 років. Але варіація не є випадковою, сказав він. Натомість він змінюється з широтою. Зміни спрямованості займають наполовину довше на сайтах з низькою широтою, ніж на ділянках середньої та високої широти. "Ця залежність тривалості від широти майданчика спочатку була дивовижною, але це точно так, як це було б передбачено в геометричних моделях полів обертання", - сказав Клемент.
Оригінальне джерело: Новини NSF
