В магнитном поле Земли быстро разрастается огромная «слабая точка»

Магнитное поле играет очень важную роль в жизни всей нашей планеты. Оно действует как своего рода щит, который отклоняет опасное солнечное излучение и космическую радиацию от атмосферы и поверхности Земли. Однако в защитном барьере есть серьезные прорехи, и одно из таких мест — Южно-Атлантическая магнитная аномалия (ЮАА).

Низкая напряженность

Очень сложно сказать, какие точно размеры имеет эта «дыра» в магнитосфере планеты. Наблюдения за аномалией показывают, что ЮАА постоянно меняет свою площадь, очертания и положение. В среднем, протяженность «дыры» с запада на восток достигает порядка 7000 км (от юга Бразилии до центральной части Африки). Длина с севера на юг — 3000-3500 км (от экватора до южных океанических широт в Атлантике).

Ученые наблюдают за ЮАА с XIX века, и все это время аномалия не только росла в размерах, но и постепенно мигрировала в западном направлении. В последние годы «слабая точка» явно показывает, что хочет разделиться на две части, в центрах которых магнитное поле будет иметь минимальную напряженность.



Кстати, о цифрах. На территории ЮАА эта самая напряженность может снижаться до значений порядка 22 000 нанотесла (нТл). При этом среднее значение по планете составляет 31 000-65 000 нТл.

Слабое магнитное поле означает, что вредные космические частицы могут пробиться ниже к Земле, создавая большие проблемы для всего, что связано с электроникой.

Предвестник «переключения» полюсов?

Прежде всего это касается спутников и прочих космических аппаратов. Из-за повышенных доз радиации электронные компоненты могут работать нестабильно или вообще выйти из строя. Кроме того, радиационный фон выше нормы способен вызывать перегрев некоторых приборов.

И это только начало, ведь космическое излучение способно мешать передаче сигналов, идущих от спутников к Земле, и искажать собранные данные.



Также заряженные частицы могут стать причиной сбоев в программном обеспечении и работе микропроцессоров. В итоге это может привести к временным отказам бортовых компьютерных систем.

Спутниковая навигация на территории ЮАА нередко сбоит, так как повышенное космическое излучение создает помехи для GPS-сигналов. Вследствие этого самолеты, морские суда и автомобили испытывают трудности при точном определении местоположения и ориентации на картах.

Многие спутники, предназначенные для проведения научных исследований, вынуждены корректировать свои орбиты или отключать чувствительные приборы при прохождении через ЮАА, чтобы избежать повреждений. Это снижает эффективность их работы и уменьшает количество собираемой информации.

Космонавты на Международной космической станции (МКС) и других пилотируемых миссиях могут подвергаться повышенному облучению, когда они находятся в зоне ЮАА. Хотя МКС обычно защищена от большинства видов космического излучения, длительное нахождение в этом регионе увеличивает риски для здоровья экипажа.

Долгое время эксперты не обращали внимания на потенциальную опасность ЮАА. Тревогу забили только в 2020 году. С тех пор гигантская «слабая точка» увеличилась на 7%. Что касается разделения на два фрагмента, то специалисты считают: это создаст дополнительные трудности для работы спутников.

Ученые выдвинули гипотезу о том, что ослабевание магнитного поля Земли может сигнализировать о грядущем перевороте полюсов планеты, когда Северный и Южный полюсы буквально поменяются местами. Последнее такое «переключение» случилось 780 000 лет назад.

По расчетам исследователей, процесс смены полюсов будет длительным и займет тысячи лет. Если говорить о магнитном поле, то маловероятно, что оно исчезнет целиком.

Фрагмент чужой планеты

Возникает вопрос, откуда вообще взялась эта аномалия? Чтобы ответить на него, для начала необходимо разобраться, за счет чего Земля вообще имеет магнитное поле.

Возникает оно благодаря явлению, которое физики называют геодинамо. Жидкое внешнее ядро планеты, состоящее из расплавленных никеля и железа, постоянно движется. Из-за этого генерируются электрические токи, которые, в свою очередь, создают магнитное поле.

Но это если совсем грубо. В действительности магнитное поле — это результат очень сложного наложения различных полей: ядра, солнечного ветра, локальных аномалий, связанных с особенностями земной коры.

Движение жидких металлов во внешнем ядре не постоянно. Оно то замедляется, то ускоряется, следовательно, магнитное поле изменяется. Эти изменения могут создавать области, где поле становится слабее, как это происходит в зоне ЮАА.

Кроме того, магнитная ось Земли (условная линия между северным и южным магнитными полюсами) не совпадает с географической осью и постоянно смещается. Именно смещение магнитной оси в сочетании с движением в ядре объясняет ослабление магнитного поля в районе Южной Атлантики.

Также в мантии Земли в районе Африки находится огромный резервуар очень плотной породы. Возможно, это кусок планеты, которая миллиарды лет назад врезалась в Землю. Но так или иначе, этот резервуар влияет на вращательное и тепловое движение жидкого железа в ядре. Потоки нарушаются, электрические токи вырабатываются меньше, магнитное поле локально ослабляется. Собственно, это и есть главный секрет аномалии.



По одному из последних исследований ничего страшного не происходит. Снижение напряженности магнитного поля в Южной Атлантике — это «плановое» событие, которое случается с периодичностью раз в 11 млн лет. Что ж, прошлые разы мы пережили…