Изделия из обожженной глины — печи, кирпичи, черепица, посуда — сохранили и донесли до нас «магнитную информацию». Возраст породы магнитологи определяют геологическими методами, а истинный возраст керамических изделий — по историческим документам.
Палеомагнитные исследования привели к одному очень важному открытию. Два коллектива ученых — один из Национального университета Австралии в Канберре, а другой из Управления геологической съемки США в Менло-Парк (Калифорния) — нашли подтверждение гипотезы о том, что магнитные полюса Земли в прошлом имели другие «местожительства», а порой могли даже меняться своими местами.
Образцы пород, взятые в весьма удаленных друг от друга районах, имевшие близкий возраст, демонстрировали одинаковую, но «обратную» нынешней полярность. Когда произвели датировку таких пород, то выяснилось, что за последние 5 миллионов лет магнитные полюса Земли менялись местами не менее 25 раз, то есть в среднем каждые 200 тысяч лет! Но это лишь в среднем. Последний подобный случай был целых 730 тысяч лет назад.
Итак, оказывается, что геомагнитное поле время от времени изменяет свою полярность, то есть магнитные полюса могут меняться местами друг с другом. Такие «переполюсовки» называются инверсиями. Палеомагнитологи обнаружили связь инверсий с тектонической деятельностью, с интенсивностью процессов горообразования и т. д.
Ученым удалось воспроизвести последовательность событий во время инверсий.
Сначала величина МПЗ резко уменьшается (примерно в 5–10 раз), на фоне пониженного поля магнитный полюс перемещается из одного полушария в другое.
Возможно, что на самом деле происходило не перемещение полюса, а распад его осевого дипольного поля, и возникали кратковременные магнитные поля радиального направления.
Инверсия длится несколько десятков тысяч лет, после чего восстанавливается осевое дипольное поле, но оно уже имеет другую полярность. Полюс во время инверсии может оказаться в любой точке на поверхности земного шара. Однако палеомагнитные данные показывают, что существуют области, где во время инверсии полюсы появляются чаще, чем в других местах.
Примечательно, что во время «переполюсовки», судя по ископаемым останкам животных и растений, происходили резкие скачки в эволюции биосферы.
Исчезали одни виды животных, уступая место другим. Возможно, что эти скачки были вызваны временным ослаблением и даже полным исчезновением (перед очередной инверсией) того магнитного экрана, роль которого выполняет МПЗ. Когда это поле существует и достигает значительной напряженности, магнитосфера становится ловушкой для солнечных корпускул и частиц, образующих космические лучи. Наоборот, во время инверсии космическая корпускулярная радиация беспрепятственно достигает Земли и, возможно, губительно действует на генетический аппарат живых организмов, что и ведет к их вымиранию.
Еще одно интересное явление привлекает сейчас внимание палеомагнитологов. Это довольно тонкий вопрос и пока остро дискуссионный. Во временной структуре земного магнитного поля обнаружили так называемые экскурсы — очень короткие в геологическом масштабе времени изменения поля.
Резкое, «мгновенное» изменение, вплоть до перемены полярности, до выхода полюса в противоположное полушарие. Но «переполюсовки» не происходит — полюс возвращается назад. Сначала экскурсы считали просто-напросто ошибками в палеомагнитных данных, но с накоплением информации оказалось: это, скорее всего, реальное явление, многократно происходившее в истории Земли.
Относительно недавно ученым удалось установить, что своеобразным «спусковым курком», вызывающим взаимную перемену магнитных полюсов Земли, являются, представьте себе…падения на нашу планету крупных метеоритов.
Около десяти лет назад, в 1989 году, американские ученые Р. Мюллер и Д. Моррис выявили механизм взаимосвязи между этими казалось бы не связанными друг с другом природными явлениями.
Столкновение нашей планеты с небесными телами, а также сопровождающие их мощные вулканические извержения способны, считают Р. Мюллер и Д. Моррис, выбрасывать в атмосферу столько пылевых частиц, что солнечные лучи почти не достигают земной поверхности. Это обстоятельство приводит к наступлению похолоданий: в полярных районах возникает или увеличивается площадь ледяных шапок, и центр массы Земли смещается.
Известно, что, чем большая часть массы вращающегося тела располагается около его оси вращения, тем быстрее само вращение. Так, например, фигуристы, решив ускорить свое вращение, всегда прижимают руки к туловищу. Нечто подобное происходит и с нашей планетой, когда скопления превратившейся в лед воды сосредоточивается у полюсов Земли, то есть именно там, где земная ось вращения «выходит» на поверхность.
А дальше происходит следующее… Жидкие части земных недр не прикреплены жестко к твердой оболочке, поэтому появляющееся ускорение вращения не может охватить все ядро Земли одновременно.
Другими словами, когда литосфера и мантия уже успели «разогнаться», то трение и электромагнитные силы начинают «тянуть» за собой внешние слои жидкого ядра Земли. В то же самое время его более глубокие слои отстают, причем такое отставание может затягиваться на…десятки и даже сотни лет.
Авторы данной гипотезы считают, что именно такой «механизм» и вызывает изменения магнитного поля Земли: вариации скорости ее вращения порождают хаотические движения в жидких слоях и тем самым ослабляют геомагнитное поле Земли.
Когда же в земном ядре воссоздается равномерное вращение с большой скоростью, то магнитное поле снова усиливается. Однако поначалу его направленность является неустойчивой и поэтому северный магнитный полюс может «поменяться» местами с южным…
Р. Мюллер и Д. Моррис убеждены, что большинство «переполюсовок» земного магнитного поля объяснимы вышеперечисленными причинами.
Вращение Земли одно из важнейших свойств нашей планеты. Вследствие вращения Земли происходит, как известно, смена дня и ночи, которая регулирует всю биологическую жизнь планеты. Она вращается достаточно равномерно. По крайней мере, вполне равномерно для житейских потребностей людей и нужд большинства научно-технических применений, использующих вращение Земли в той или иной мере.
Кстати сказать, вращение Земли считалось вначале абсолютно равномерным. Так, почти двести пятьдесят лет тому назад, в 1752 году, Берлинская академия наук объявила конкурс на лучшее исследование, которое ответило бы на вопрос: «Было ли суточное вращение Земли всегда одинаковой скорости, какими способами можно в этом убедиться и, если вращение неравномерно, какая этому причина?»
Сначала ответ был один — продолжительность суток не меняется никогда ни на секунду. Но это был ответ неправильный, поскольку уже в 1754 году немецкий философ И. Кант указал на обстоятельства, которые могли замедлить это вращение. Он считал, что морские приливы, обегающие за сутки Землю в направлении противоположном ее вращению, являются причиной, тормозящей данное явление и удлиняющей продолжительность суток. Впрочем, доказательств этому предположению не имелось.
Прошло каких-нибудь сто лет, и было выяснено, что продолжительность суток меняется, а еще через пятьдесят лет эти изменения удалось определить.
Точнейшие астрономические измерения показали, что скорость вращения Земли все замедлялась, а в первые десятилетия ХХ века это замедление прекратилось и сменилось ускорением. Происходят и внезапные кратковременные изменения скорости вращения.
Отчего это происходит? Какие силы то затормаживают, а то раскручивают нашу планету?
На этот вопрос нет сегодня ясного ответа.
«Следствие по делу» ведется давно и тщательно, собрано немало «свидетельских показаний» и «вещественных доказательств», есть «подозреваемые» и явные «соучастники», но для подтверждения подозрений недостает фактов, а что касается выявляемых «соучастников», то не до конца установлена еще доля участия каждого в деле изменения скорости вращения Земли.
За последние десятилетия скорость вращения Земли неоднократно менялась. Например, в феврале 1960 года директор Парижской обсерватории А. Данжон сообщил членам национальной Академии наук, что вслед за наблюдавшейся на Солнце вспышкой наша планета внезапно замедлила свое вращение на целых 0,85 миллисекунды в сутки.
Затем же, словно пытаясь наверстать упущенное, она вдруг ускорила свое движение вокруг оси, каждые 24 часа сокращая длительность суток на 3,7 миллисекунды!
Подозрение, павшее на солнечную активность, было проверено. Оказалось, что по данным, полученным за многие десятилетия, колебания интенсивности солнечной активности так или иначе отслеживаются скоростью вращения Земли. Но имеются и другие космические и земные факторы, «проходящие по нашему делу».
