Дивні коливання в магнітному полі можуть свідчити про майбутній розворот полюсів

Землі покривав магнітним полем. Це те, що робить компаси вказують на північ, і захищає нашу атмосферу від постійного бомбардування з космосу заряджених частинок, таких як протони. Без магнітного поля, наша атмосфера буде повільно бути відкидаються від шкідливого випромінювання, і життя майже напевно не існує, як це робить сьогодні.

Ви можете собі уявити, магнітне поле є нескінченним, постійний аспект життя на Землі, і в якійсь мірі ви були б праві. Але магнітне поле Землі насправді зміниться. Кожен так часто - близько декількох сотень тисяч років або близько того - магнітне поле перевертається. Північ вказав на південь, і навпаки. І коли поле перевертає вона також має тенденцію ставати дуже слабкими.

Що в даний час має геофізиків, як нас гуде є усвідомлення того, що сила магнітного поля Землі скорочувалася протягом останніх 160 років із загрозливою швидкістю. Цей колапс зосереджена в величезному просторі південної півкулі, класифікуючи з Зімбабве в Чилі, відомий як Південній Атлантиці аномалію. Напруженість магнітного поля настільки слабка, що там це небезпека для супутників, орбіта вище області - поле більше не захищає їх від радіації, яка перешкоджає супутникової електроніки.

І поле продовжує рости слабкіше, потенційно віщуючи ще більш драматичні події, в тому числі глобального розвороту магнітних полюсів. Таке істотне зміна впливатиме на наші навігаційні системи, а також передачу електроенергії. Видовище північного сяйва може здатися на різних широтах. І тому, що більше радіації досягне поверхні Землі при дуже низьких значень напруженості поля під час глобального розвороту, це також може вплинути на показники раку.

Ми до цих пір не до кінця розуміють, що ступінь цих ефектів буде, додавши, актуальність нашого дослідження. Ми повертаємо до деяких, можливо, несподіваних джерел даних, в тому числі 700-літніх африканських археологічних записів, щоб спантеличити його.

Походження геомагнітного поля

Магнітне поле Землі створюється конвектирующей заліза в рідкому зовнішньому ядрі нашої планети. Від багатства обсерваторії і супутникових даних, задокументувати магнітне поле останнім часом, ми можемо змоделювати те, що поле буде виглядати, якщо ми мали компас безпосередньо над закрученого рідкого ядра заліза Землі.

Ці аналізи показують вражаючу особливість: Там патч зворотної полярності нижче південній частині Африки, на кордоні ядра і мантії, де рідкий чавун зовнішнє ядро ​​відповідає трохи жорстка частина надр Землі. У цій області, полярність поля протилежно середньому глобального магнітного поля. Якби ми змогли використовувати компас глибоко під південній частині Африки, ми побачимо, що в цьому незвичайному патч на північ насправді вказує на південь.

Цей патч є головним винуватцем створення в Південній Атлантиці аномалію. При чисельному моделюванні, незвичайні плями, схожі на той, під південній частині Африки з'являються безпосередньо перед геомагнітних інверсій.

Полюса помінялися часто з історії планети, але останній розворот в далекому минулому, деякі 780000 років тому. Швидкий розпад недавнього магнітного поля, і його картина розпаду, природно, виникає питання про те, що відбувалося до останніх 160 років.

Archaeomagnetism приймає нас назад у часі

У archaeomagnetic дослідженнях геофізиків команда з археологами, щоб дізнатися про минуле магнітного поля. Наприклад, глина використовується для виготовлення керамічних виробів містить невелику кількість магнітних мінералів, таких як магнетит. Коли глина нагрівається, щоб зробити горщик, його магнітні мінерали втрачають всякий магнетизм вони, можливо, відбудеться. При охолодженні магнітні мінерали записують напрям і інтенсивність магнітного поля в той час. Якщо можна визначити вік горщика або археологічних розкопок, з якого він прийшов (за допомогою радіовуглецевого датування, наприклад), то archaeomagnetic історія може бути відновлена.

Використання такого роду даних, ми маємо часткову історію archaeomagnetism для Північної півкулі. На противагу цьому, в Південній півкулі archaeomagnetic запис мізерні. Зокрема, не було практично ніяких даних з Південної Африки - і це в регіоні, поряд з Південної Америки, які могли б забезпечити найбільш розуміння історії зверненого основного патча, створюючи сьогоднішню Південній Атлантиці аномалію.

Але предки сучасних південних африканців, банту-говорящих металургів і фермери, які почали мігрувати в область між 2000 і 1500 років тому, випадково залишив нам деякі підказки. Ці залізного віку люди жили в хатинах, збудованих з глини, і зберігали зерно в укріплених бункерів глини. Як перші агрономів залізного віку південній частині Африки, вони покладалися на кількість опадів.

Ці громади часто відреагували на час посухи з ритуалах очищення, які спричинили обпалює жижа зерносховища. Це кілька трагічна серія подій для цих людей був в кінцевому рахунку, благо багато сотень років тому для archaeomagnetism. Так само, як і в разі випалу і охолодження горщику, глина в цих структурах записується магнітне поле Землі, як вони охолоджуються. Оскільки поверхи цих древніх хатин і бункерів зерна можуть іноді бути знайдені недоторканими, ми можемо спробувати їх, щоб отримати запис як в поздовжньому напрямку і силі їх сучасного магнітного поля. На кожному поверсі є невелика магнітна обсерваторія, з його компас застиглими в часі відразу ж після запису.

З нашими колегами, ми зосередили нашу відбір проб на залізного віку сільських ділянок, які усеівают долині річки Лімпопо, облямованій сьогодні Зімбабве на півночі Ботсвани, на заході та Південної Африки на південь.

Магнітне поле в Flux

Відбір проб в місцях Лімпопо Долина річки дала перший archaeomagnetic історію Південної Африки між Р.Х. 1000 і 1600. Те, що ми виявили, показує період в минулому, близько 1300 р н.е., коли поле в цій області скорочувалася так само швидко, як сьогодні. Тоді інтенсивність зросла, хоча і набагато більш повільними темпами.

Поява двох інтервалів швидкого розпаду поля - один 700 років тому і до сьогоднішнього дня, - припускає поворотну явище. Чи може зворотний потік патч в даний час в рамках Південної Африки регулярно траплялося, далі назад в часі, ніж наші записи показали? Якщо так, то чому б це станеться знову в цьому місці?

За останнє десятиліття дослідники накопичили зображення з аналізу сейсмічних хвиль землетрусів. Оскільки сейсмічні хвилі зсуву переміщення через шари Землі, швидкість, з якою вони подорожують є показником щільності шару. Тепер ми знаємо, що велика площа повільних сейсмічних хвиль зсуву характеризує основний мантії кордон під південній частині Африки.


Цей конкретний регіон під південній частині Африки має кілька багатослівним назву африканської Великий провінції з низькою швидкістю зсуву швидкості. У той час як багато скривившись в описовій але жаргоні багатих назви, це глибока функція, яка повинна бути десятки мільйонів років. У той час як тисячі кілометрів по всьому, його кордони є різкими. Цікаво відзначити, що зворотне ядро ​​патч потік практично збігається з його східного краю.

Той факт, що сучасний зворотний патч ядра і край Африканської Великий низькій швидкості зсуву провінції Velocity фізично так близько біля нас думати. Ми придумали моделі, що пов'язує ці два явища. Ми вважаємо, що незвичайний африканський мантії змінює потік заліза в активній зоні знизу, яке, в свою чергу змінює спосіб магнітне поле веде себе на краю сейсмічної області, а також призводить до звернених пластирів потоку.

Ми вважаємо, що ці зворотні ядро ​​патчі швидко рости, а потім спадати повільніше. Час від часу один патч може рости досить великий, щоб домінувати магнітне поле південної півкулі - і полюса заднім ходом.

Традиційна ідея інверсій в тому, що вони можуть почати в будь-якому місці в ядрі. Наша концептуальна модель передбачає, можуть бути спеціальні місця на кордоні ядра і мантії, які сприяють розвороти. Ми поки не знаємо, якщо поточне поле буде зменшуватися в найближчі кілька тисяч років, або просто продовжувати падати протягом наступних двох століть.

Але докази, надані предками сучасних південних африканців, безсумнівно, допоможе нам далі розвивати пропонований нами механізм для розворотів. Якщо все правильно, полюсні розвороти можуть бути «З Африки».
Читайте більше статей від розмови

Список використаної літератури: Розмова