А разве такое ВОЗМОЖНО?
ДА
Более того: магнитное поле Земли уже переворачивалось сотни раз. И доказательство лежит в буквальном смысле у нас под ногами: в большинстве каменных пород содержатся крошечные магниты, хранящие память о магнитных полях давно ушедших эпох. Так, еще в 1905 году геолог Бернар Брюн, изучая вулканические породы Франции возрастом в несколько миллионов лет, обнаружил, что содержащиеся в породах магниточувствительные минералы располагались в противоположном к магнитному полю направлении. Ученый задался вопросом: как объяснить столь странное явление, ведь хорошо известно, что при извержении лавы магниточувствительные минералы ведут себя подобно стрелке компаса, выстраиваясь согласно направлению магнитного поля Земли. А затем, когда лава, охладившись, затвердевает, навсегда остаются в таком положении. Будь магнитное поле неизменным, все каменные породы были бы ориентированы на север. Однако изученная Брюном застывшая лава и сотни других найденных стой поры подобных образцов весьма почтенного возраста в 80,60 и 4 миллионов лет... «смотрели» на юг! И в результате у ученых не осталось никаких сомнений в том, что за последние миллионы лет магнитное поле Земли меняло направление в среднем каждые 250000 лет. А теперь - внимание! Последний такой переворот состоялся 780 000 тысяч лет назад. Ну и когда, спрашивается, ждать следующего?

Чем нам грозит магнитный катаклизм?
Ты только представь: интернет пропал, будто его и не было, мобильные телефоны молчат, GPS-навигаторы не откликаются, самолеты беспомощно застыли на взлетных полосах, а еще из-за аварий на электростанциях даже не города, а целые страны погрузились в ночной мрак. Ошарашенные люди сгрудились у окон, растерянно глядя на небесную иллюминацию, которая испокон веков считалась «полярным сиянием»... Апокалиптическая картина, ничего не скажешь! Готовый сюжет для голливудского триллера! Однако в нашем рассказе нет ни капли выдумки, и это далеко не все неприятности, которые ждут человечество в случае инверсии (смены) магнитных полюсов. И, конечно, главная из бед - космическое излучение, ведь магнитное поле спасает нас от так называемого солнечного ветра. Солнце не только светит и греет, но еще и излучает энергию; шутка ли сказать, два миллиона тонн микрочастиц выбрасывается в нашу сторону каждую секунду! Чтобы добраться до Земли, им требуется всего лишь трое суток, и ничего хорошего от них ждать не приходится - если прорвутся, в миг выведут из строя всю электронную аппаратуру! К счастью, у Земли есть надежный щит в виде магнитного поля: его силовые линии полностью покрывают планету, отбрасывая в стороны солнечные частицы. В момент смены полюсов магнитное поле не исчезнет, но ослабеет... на несколько сотен лет. А значит, планета останется без защиты от воздействия солнечного ветра. Первыми пострадают телекоммуникационные спутники, те, что с высоты более 400 километров помогают пилотам вести самолеты, сообщая их местонахождение, а кроме того, обеспечивают телефонную связь, чтобы мы могли связаться с любым уголком земного шара. «Даже сейчас, когда магнитный щит Земли действует вполне надежно, отдельным солнечным микрочастицам всё же удается проникнуть сквозь него, что приводит к поломкам солнечных панелей спутников и нарушениям в работе бортовой аппаратуры, - объясняет Готье Юло, геофизик из парижского Института физики земного шара. - А если поток частиц усилится, то пострадает весь спутниковый флот!» Затем удар солнечного ветра примет на себя атмосфера. Вихрь частиц начнет воздействовать на атмосферные газы, внося хаос в движение радио-, теле- и телефонных волн, излучаемых земными передатчиками. Лавина плазменных частиц может создавать колоссальной силы потоки электричества, грозящие сжечь линии передач высокого напряжения. Такое произошло 13 марта 1989 года в Квебеке: солнечный BeTept в четыре раза превысивший норму, на целых девять часов погрузил канадскую провинцию во мрак... Редчайшее происшествие, вызванное сильной бурей на Солнце, в случае смены полюсов рискует стать обычным явлением.

И когда это случиться?
Если такая переполюсовка неизбежна, то когда ее ждать? Может ли она произойти завтра-послезавтра, или в ближайшие, скажем, 300 ООО лет нам ничего такого не грозит? Начиная с 1980-х годов геофизики пытаются ответить на этот вопрос. С помощью мощных компьютеров они не только смоделировали проходящие внутри Земли процессы, порождающие магнитное поле, но и воссоздали виртуальный сценарий смены полюсов, что позволило выявить его основные механизмы (см. рисунки на с. 12). Однако понять, что именно заставляет полюса поменяться местами, ученым так и не удалось, а значит, мы не знаем точно, когда это может произойти. «Изначально у земной «динамо-машины» нет предпочтений между севером и югом, - говорит Готье Юло. - Определяющим фактором являются самые мелкие, на первый взгляд, геологические события. Малейшая и, казалось бы, незначительная деталь со временем может принять исполинский размах, что делает невозможным любой долгосрочный прогноз. Это явление, получившее название «эффекта бабочки», хорошо известно метеорологам: малейшее выделение тепла в каком-то отдельном месте способно изменить направление движения облака, замедлить возникновение ливня... В глубинах планеты примерно та же картина: небольшое локальное изменение температуры расплавленного металла ядра в состоянии направить поток в другую сторону и перевернуть таким образом магнитное поле. «Загадывать более чем на три десятилетия вперед, как поведет себя магнитное поле Земли, - невозможно», - подытоживает свою мысль Готье Юло. Впрочем, геофизики способны сделать кое-какие долгосрочные прогнозы. Ученые знают: перед сменой полюсов произойдет значительное ослабление магнитного поля, а это - процесс длительный! «За последние 170 лет магнитное поле ослабло на 10%. Если темпы снижения его интенсивности сохранятся, то смена полюсов произойдет в ближайшие 1000-2000 лет», - уточняет Готье Юло. Хотя и неожиданностей исключить нельзя: с одной стороны, скорость ослабления магнитного поля может резко возрасти, а с другой, процесс способен повернуть вспять, и земная магнитная броня, наоборот, укрепится. Ясно одно: в ближайшую тысячу лет магнитный катаклизм маловероятен, так что волноваться пока нет нужды.

ЧТО ДЕЛАТЬ?
Надо ли подготовиться к столь масштабному явлению? «Времени у нас в запасе пока предостаточно, - успокаивает нас Готье Юло. - И сегодня проблема солнечного ветра волнует разве что конструкторов космической техники!» Им уже сейчас приходится думать о защите спутников. Если те, что вращаются на околоземной орбите, прикрыты от солнечного ветра магнитным щитом, то зонды, отправляющиеся исследовать Солнечную систему, - беззащитны. И стоит одной лишь солнечной частице угодить в плату памяти компьютера -и всё, она уже непригодна! Во избежание такой неприятной ситуации, когда из-за случайной поломки бортового компьютера космический зонд может сбиться с маршрута и навсегда улететь в бездны Вселенной, инженеры оборудуют аппараты сразу несколькими компьютерами с одной задачей - расчет полетной траектории. И управление зондом осуществляется на основе выводов большинства компьютеров. Пусть и дорого, зато надежно!

КАК ВОЗНИКАЕТ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ?
Ядро нашей планеты состоит в основном из расплавленного железа, раскаленного до температуры более 5000°С. Его жидкие массы поднимаются вверх, где, охлаждаясь, густеют, после чего вновь опускаются вниз, чтобы, нагревшись, опять подняться ... Иными словами, во чреве Земли жизнь бурлит вовсю! А поскольку железо - вещество токопроводящее, по нему движется постоянный электрический ток, создающий линии магнитного поля. Эти линии выходят из района Южного полюса, опоясывают планету и входят в Землю возле Северного полюса. Железная сердцевина Земли ведет себя как обыкновенный магнит, а невидимые магнитные линии похожи на рельсы, направляющие движение компасных стрелок.



ВЫЖИВЕТ ЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ РОД?
Без паники! Человек должен без особых проблем пережить переворот магнитного поля Земли, раз уж с нашими далекими предками ничего страшного не произошло. Да-да, не удивляйтесь, если бы у Люси, знаменитой женщины рода австралопитеков, жившей 3,2 миллиона лет назад, имелся бы компас, его стрелка указывала бы на юг. Затем магнитное поле перевернулось и приняло нынешний вид, однако это нисколько не помешало человеческому роду успешно эволюционировать.

Разумеется, частицы солнечного ветра способны изрешетить человеческие клетки. Разумеется, в случае смены полюсов они легко преодолеют пришедший в негодность магнитный щит. Однако у нас останется еще один помощник - атмосфера. «Все солнечные частицы, ну или почти все, будут остановлены прежде, чем достигнут поверхности Земли», - успокаивает Готье Юло. Уф! Слава богу! Можно спать спокойно. Только животные, которые ориентируются в пространстве с помощью магнитного поля, такие, например как голуби или морские черепахи, естественно, испытают большие затруднения. Но и они в конце концов привыкнут, по крайней мере палеонтологи не нашли ни одного животного вида, который исчез бы во времена смены магнитных полюсов Земли. «Перелетным птицам, ориентирующимся в пасмурную погоду по магнитному полю, вначале придется трудновато, - соглашается Готье Юло. Но со временем они настроят свои внутренние компасы, а на первых порах просто подождут, когда небо очистится, и полетят либо по звездам, либо по Солнцу. Ученые уже провели эксперименты с самыми зависимыми от магнитного поля существами, какие только есть на Земле, - магнитотаксическими бактериями (фотография справа подтекстом). Эти обитающие в воде микроорганизмы столь легки, что сила гравитации не тянет их вниз, а знать, где верх, где дно им просто необходимо, поскольку пища находится на глубине! Тут без хитрости явно не обойтись! Организм бактерий научился вырабатывать крошечные магнитные кристаллы, они-то и позволяет ориентироваться. Короче, эти магнитотаксические бактерии, можно сказать, «проглотили» компас. И что же с ними произойдет, если магнитное поле перевернется? Неужели все погибнут с голоду? Ничего подобного! «Когда их помещают в магнитное поле с противоположным знаком, большинство бактерий действительно устремляются к поверхности и умирают, но, что интересно, всегда находятся и такие, которые, как бы по ошибке, двигаются в нужном направлении. Потомство выжившихзакре-пляет полезную информацию, и вид быстро адаптируется», -рассказывает Готье Юло. Раз бактериям удается приспособиться, то почему бы и всем другим живым существам не последовать их примеру? «Впрочем, - добавляет исследователь, -ни одно животное в мире напрямую не зависит от магнитного поля, - возможно, по той причине, что полюса этого поля неоднократно менялись местами с тех пор, как образовалась Земля.

ВУЛКАНЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУЮТ О НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЗЕМНОГО МАГНЕТИЗМА



В 1905 году французский физик Бернар Брюн, изучавший древние вулканические породы в Центральном Французском массиве, обнаружил, что намагниченность взятых им образцов противоположна по направлению современному геомагнитному полю. Загадка допускает одно-единственное решение: в ту далекую эпоху, когда на поверхность Земли вытекла эта лава, Северный полюс находился на месте Южного и наоборот. При извержении вулкана крошечные магнитные частицы лавы непременно выстраиваются согласно линиям магнитного поля Земли и при затвердевании лавы навсегда застывают в таком положении. Геофизикам остается лишь собрать окаменевшие «компасы», определить их возраст - и пожалуйста: все происходившие на нашей планете смены магнитных полюсов станут известны.

МЕХАНИЗМ СМЕНЫ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
ДОПУСТИМ, ЧЕРЕЗ 1000 ЛЕТ НАЧНЕТСЯ СМЕНА МАГНИТНЫХ ПОЛЮСОВ ЗЕМЛИ. И ЧТО ПРОИЗОЙДЕТ?

Наши ДНИ. Стрелка компаса неуклонно ищет и находит север: магнитное поле находится на своем законном месте и честно выполняет роль щита, отводя в стороны «ливень» солнечных частиц. У этого магнитного щита есть два слабых места - это полюса, Северный и Южный. Около этих мест солнечный ветер способен просочиться в атмосферу. Здесь, сталкиваясь с атомами атмосферных газов, солнечный ветер расписывает небо фантастическими красками полярных сияний.

3011 год. Магнитное поле ослабело. Его интенсивность составляет лишь 10% от нынешнего уровня. Вместо того чтобы быть натянутыми как тетива лука, магнитные линии «провисли» и постоянно меняют направление, возникая где попало в южном полушарии, а затем так же бессистемно уходя внутрь планеты в северном полушарии. Стрелки компасов крутятся как сумасшедшие. Но что самое страшное - эффективность магнитного щита резко упала. Теперь в нем не две «дырки», а много - настоящее решето. И солнечный ветер уже ничто не останавливает. Потоки ионизированных частиц беспрепятственно проникают в атмосферу, зажигая над всеми материками «полярные сияния».



4011 ГОД. Магнитное поле возродилось, и его силовые линии окрепли. Как и прежде, они опоясывают планету, однако направление их движения кардинальным образом изменилось: теперь они выходят из Северного полюса! И поэтому стрелки компасов указывают на юг. Ну а полярными сияниями вновь любуются лишь жители полярных областей.