Впервые о существовании магнитного поля нашей планеты человечество узнало из трактата Гильберта в 1600 году «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле». Через двести с лишним лет Гаусс, не объясняя причин появления земного магнетизма, вывел фундаментальное уравнение, позволяющее определить величину магнитного поля Земли в любой точке земной поверхности.
Откуда вообще взялось магнитное поле Земли? Проблему его возникновения и эволюции изучает специальный раздел геофизики – геомагнетизм. Но раздел науки есть, а точного ответа нет. Существует ряд гипотез, объясняющих возникновение магнитного поля Земли, которые довольно противоречивы и экспериментально не подтверждены.
В настоящее время наиболее популярна теория, связывающая возникновение магнитного поля с протеканием токов в жидком металлическом ядре (железо и никель в жидком состоянии). Предполагают, что при температуре в несколько тысяч градусов по Кельвину конвективные движения, связанные с вращением Земли, возбуждают в этой среде электрические токи, способные создавать новые магнитные поля. Иными словами, механизм появления магнитного поля Земли подобен генерации электрического тока и магнитного поля в динамо-машине с самовозбуждением.
Однако в этой теории есть одно но. Если связывать возникновение магнитного поля планет с токовыми слоями в жидком ядре, то напрашивается заключение, что планеты Солнечной системы, имеющие одинаковое направление вращения, должны иметь одинаковое направление магнитных полей. А Юпитер, например, вращающийся вокруг своей оси в ту же сторону, что и Земля, имеет магнитное поле, направленное противоположно земному.
Словом, ученые пока точно не знают, как, когда и почему появилось магнитное поле Земли, но оно есть и чрезвычайно сильно влияет на нашу жизнь.
В последующее столетие (после открытия Гаусса) ученые создали большую сеть магнитных обсерваторий, изобрели тонкие приборы (магнитометры), провели многочисленные длительные измерения на всех материках и океанах, получили обширные сведения об основных особенностях геомагнитного поля.
60-е годы прошлого столетия ознаменовались целым рядом открытий, касающихся магнитного поля нашей планеты. Каждый новый космический аппарат, оснащенный соответствующей аппаратурой, передавал важные сведения о магнитосфере Земли, то есть о ее самой внешней «сфере».
Оказалось, что магнитосфера нашей планеты похожа на бутылку или колбу, обращенную дном к Солнцу (см. фото на вклейке). Внутри этой «магнитной бутылки» на расстоянии 10–12 земных радиусов находится Земля. За ней на ночной стороне на многие миллионы километров простирается длинное и узкое горлышко, или, как его часто называют, хвост магнитосферы. Такой вид магнитосферы обусловлен обдуванием ее солнечным ветром, обнаруженным в те же годы и состоящим в основном из протонов и электронов.
Существование магнитного поля широко известно по действию на стрелку компаса, всегда стремящуюся встать параллельно силовым линиям магнитного поля планеты. Она указывает именно на магнитный полюс, а не на географический.
Оказалось, что магнитные полюса блуждают, перемещаясь по сложной траектории. Так, например, только с 1946 по 1956 год северный магнитный полюс «прошел» извилистый путь почти в 200 километров. Подобно северному магнитному полюсу меняет свое положение и южный магнитный полюс [7].
Ученые выяснили, что история нашей планеты насчитывает множество смещений полюсов. Более того, это явление носит регулярный характер.
Доктор исторических наук Г. Матюшин называет конкретные цифры: «…за последние 76 миллионов лет полюса на Земле менялись местами 171 раз».
Итак, полюса менялись местами: северный полюс становился южным, а южный – северным. Полюса побывали и на экваторе. Нет такого места на земном шаре, где бы не находили, например, морские раковины. Их удалось найти в Скалистых горах, на дне озера Титикака, находящегося сегодня на высоте 12 тысяч футов над уровнем моря. В Сибири, например, найдены останки мамонтов и бизонов, обломки деревьев, словно разорванных какой-то огромной силой, а затем мгновенно замороженных. В желудках мамонтов была обнаружена тропическая растительность.
Один из ведущих магнитологов, главный научный сотрудник Института физики Земли РАН, доктор физико-математических наук, профессор Г. Н. Петрова в своем интервью [8] подчеркивает, что сегодня мы живем накануне инверсии. Инверсия – это изменение направления магнитного момента на противоположное, при котором северный и южный магнитные полюса меняются местами.
Стоит отметить, что Г. Н. Петровой присуждена Государственная премия за работу «Геомагнитные циклы в истории Земли», выполненную под ее руководством группой ученых института. По результатам этих исследований, последняя инверсия была 700 тысяч лет назад, а следующую можно ожидать примерно через 5 тысяч лет. Однако не все так просто. Инверсии происходят сравнительно редко, но кроме инверсий случаются еще и экскурсы. То есть время от времени возникает ситуация, когда магнитные полюса меняются местами на очень короткое время, иногда всего на сто лет. Последний экскурс случился 3 тысячи лет назад, а предпоследний – около 12 тысяч лет назад, то есть именно тогда, когда погибла Атлантида.
Магнитные силовые линии хорошо фиксируются учеными. Есть определенные области, где эти линии сильнее, а есть – где слабее.
Птицы, рыбы, наземные животные, дельфины, киты используют эти магнитные линии в своих миграционных маршрутах. И если меняются магнитные линии, то нарушаются и маршруты животных. В результате киты выбрасываются на берег, птицы летят не туда, куда нужно, и т. д. Но магнитное поле очень сильно влияет и на человека, и на технику, обслуживающую людей.
«В октябре 1993 года я слышал от людей, связанных с авиацией, что за последние две недели сентября для большинства взлетно-посадочных полос нужно было выверять заново их системы слежения, потому что произошло одностороннее смещение магнитного поля по всей планете… Когда эти поля пройдут через нулевую точку и полностью изменятся – что они могут очень скоро сделать – у нас появится новый предмет для разговора» [6].
Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 года. За последние сто лет южный магнитный полюс переместился почти на 900 километров и вышел в Индийский океан. Северный магнитный полюс движется по направлению к Восточно-Сибирской магнитной аномалии через Ледовитый океан. За последние 160 лет он сдвинулся на 150 километров, причем 60 он преодолел за последние 15 лет, а остальные 90 – за предыдущие 145 лет.
Напряженность магнитного поля падает неравномерно. За последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 %, а в некоторых регионах (например, в южной части Атлантического океана) на 10 %. Как это ни удивительно, но в некоторых местах напряженность магнитного поля вопреки общей тенденции даже возрастает. Магнитная напряженность нарастает за счет того, что северный магнитный полюс смещается в направлении Восточно-Сибирской магнитной аномалии. За 1998 год вертикальная составляющая на территории Сибири выросла на несколько десятков нТл (нанотесла) [2]. Причем нарастание магнитного поля с такой интенсивностью и частотами является жизнеутверждающим; оно оказывает положительное магнитное воздействие на организм человека. Судя по всему, не случайно нашей Сибирью заинтересовались США.
И профессор Г. Н. Петрова, говоря о том, что геомагнитное поле циклически меняется, подчеркивает: «Сейчас мы, похоже, близки к минимуму очередного цикла… после минимума магнитное поле начнет возрастать» [8].
Вот только каким будет минимум напряженности (ноль или не ноль), неизвестно.
Вообще, магнитные полюса двигаются все время. Но примерно раз в 500–700 тысяч лет происходит смена магнитных полюсов – так называемая переполюсовка. В момент переполюсовки напряженность магнитного поля приближается к нулю и магнитное поле на какое-то время исчезает.
«Переполюсовка – это катастрофическое явление для нашей планеты, для биосферы, для всего живого, и мы надеемся, что ее не произойдет», – заявил академик Халилов на научной конференции, проходившей в Алматы 14–15 апреля 2008 года.
Почему это так опасно? Потому что при переполюсовке исчезает то самое магнитное поле, которое защищает нас от воздействия солнечного ветра (солнечной плазмы). В этот период происходят не только природные катаклизмы, но и биологические: могут быть изменены биологические формы жизни.
И если переполюсовка произойдет, нам мало не покажется. Исчезновение в прошлом магнитного поля на Марсе привело к испарению атмосферы на красной планете и прекращению биологической жизни. Обнадеживает тот факт, что во время исчезновения магнитного поля Солнца в марте 2001 года полного исчезновения солнечной магнитосферы не произошло.
