Что порождает магнитное поле: 1. Чем порождается магнитное поле?

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Вспомним, каким образом Максвелл объяснил явление электромагнитной индукции. Переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Если в переменном магнитном поле находится замкнутый проводник, то вихревое электрическое поле приводит в движение заряженные частицы этого проводника — так возникает индукционный ток, наблюдаемый в эксперименте.

Линии вихревого электрического поля охватывают линии магнитного поля. Если смотреть с конца вектора , то линии вихревого электрического поля идут по часовой стрелке при возрастании магнитного поля и против часовой стрелки при убывании магнитного поля. Такое направление вихревого электрического поля, напомним, задаёт направление индукционного тока в соответствии с правилом Ленца.

Таким способом Максвелл объяснил, почему в экспериментах Фарадея появлялся индукционный ток. Но затем Максвелл пошёл ещё дальше и уже без какой-либо опоры на экспериментальные данные высказал симметричную гипотезу:

Рис. 1. Симметричная гипотеза Максвелла (возрастание поля)

Линии этого магнитного поля охватывают линии переменного электрического поля и идут в другую сторону по сравнению с линиями вихревого электрического поля. Так, при возрастании электрического поля линии порождаемого магнитного поля направлены против часовой стрелки, если смотреть с конца вектора (рис. 1, справа).

Рис. 2. Симметричная гипотеза Максвелла (убывание поля)

Наоборот, при убывании электрического поля линии порождаемого магнитного поля идут по часовой стрелке

У электрического поля может быть два источника: электрические заряды и переменное магнитное поле. В первом случае линии электрического поля начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.

Во втором случае электрическое поле является вихревым — его линии оказываются замкнутыми.

У магнитного поля также может быть два источника: электрический ток и переменное электрическое поле. При этом линии магнитного поля замкнуты в обоих случаях (оно всегда вихревое). Максвелл предположил, что оба источника магнитного поля равноправны в следующем смысле. Рассмотрим, например, процесс зарядки конденсатора (рис. 3):

Рис. 3. Магнитное поле внутри конденсатора совпадает с магнитным полем тока

В данный момент по проводам, соединяющим обкладки конденсатора, течёт ток . Заряд конденсатора увеличивается, и, соответственно, возрастает электрическое поле между обкладками. Это переменное электрическое поле порождает магнитное поле . Так вот, согласно гипотезе Максвелла магнитное поле внутри конденсатора оказывается точно таким же, как и магнитное поле тока — как если бы ток протекал в пространстве между обкладками конденсатора.

Подчеркнём ещё раз, что симметричная гипотеза Максвелла была поначалу чисто умозрительной. На тот момент не наблюдалось каких-либо неясных физических явлений, для объяснения которых потребовалась бы такая гипотеза. Лишь впоследствии (и уже после смерти Максвелла) она получила блестящее экспериментальное подтверждение. Об этом — чуть ниже.

Прежде всего, симметричная гипотеза указала на то, что электрическое и магнитное поля тесно взаимосвязаны. Они не являются обособленными физическими объектами и всегда существуют рядом друг с другом. Если в какой-то системе отсчёта электрическое (магнитное) поле отсутствует, то в другой системе отсчёта, движущейся относительно первой, оно непременно появится

Допустим, например, что в движущемся автомобиле покоится электрический заряд. В системе отсчёта, связанной с автомобилем, этот заряд не создаёт магнитного поля. Но относительно земли заряд движется, а любой движущийся заряд является источником магнитного поля. Поэтому наблюдатель, стоящий на земле, зафиксирует магнитное поле, создаваемое зарядом в автомобиле.

Пусть также на земле лежит магнит. Наблюдатель, стоящий на земле, регистрирует постоянное магнитное поле, создаваемое этим магнитом; коль скоро это поле не меняется со временем, никакого электрического поля в земной системе отсчёта не возникает. Но относительно автомобиля магнит

Но все инерциальные системы отсчёта абсолютно равноправны, среди них нет какой-то одной привилегированной. Законы природы выглядят одинаково в любой инерциальной системе отсчёта, и никакой физический эксперимент не может отличить одну инерциальную систему отсчёта от другой (это — принцип относительности Эйнштейна, о котором пойдёт речь в листке «Принципы СТО»). Поэтому естественно считать, что

Таким образом, в произвольной, наудачу выбранной системе отсчёта будут присутствовать обе компоненты электромагнитного поля — поле электрическое и поле магнитное. Но может случиться и так, что в некоторой системе отсчёта, специально приспособленной для данной задачи, одна из этих компонент обратится в нуль. Мы видели это в наших примерах с автомобилем.

Электромагнитное поле можно наблюдать и исследовать по его действию на заряженные частицы. Силовой характеристикой электромагнитного поля является пара векторов и — напряжённость электрического поля и индукция магнитного поля. Сила, с которой электромагнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью , равна:

Силы в правой части нам хорошо известны. Сила действует со стороны электрического поля. Она не зависит от скорости заряда.

Сила действует со стороны магнитного поля. Её направление определяется по правилу часовой стрелки или левой руки, а модуль — по формуле , где — угол между векторами и .

Теория электромагнитного поля была создана Максвеллом. Он предложил свою знаменитую систему дифференциальных уравнений (уравнений Максвелла), которые позволяют найти векторы и в любой точке заданной области пространства по известным источникам — зарядам и токам (для однозначного нахождения полей необходимо знать ещё начальные условия — значения полей в начальный момент времени, а также граничные условия — некоторые условия для полей на границе рассматриваемой области). Уравнения Максвелла легли в основу электродинамики и позволили объяснить все известные на тот момент явления электричества и магнетизма. Но мало того — уравнения Максвелла дали возможность предсказывать новые явления!

Так, среди решений уравнений Максвелла обнаружились поля с неизвестными ранее свойствами — электромагнитные волны. А именно, уравнения Максвелла допускали решения в виде электромагнитного поля, которое может распространяться в пространстве, захватывая с течением времени все новые и новые области. Скорость этого распространения конечна и зависит от среды, заполняющей пространство. Но электромагнитные волны не нуждаются ни в какой среде — они могут распространяться даже сквозь пустоту. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме совпадает со скоростью света м/с ( сам свет также является электромагнитной волной).

Это был один из удивительных случаев в физике, когда фундаментальное открытие делалось «на кончике пера» — новое явление открывалось чисто теоретически, опережая эксперимент. Опытное подтверждение пришло позже: электромагнитные волны были впервые обнаружены в опытах Герца через восемь лет после смерти Максвелла. Эти опыты подтвердили справедливость симметричной гипотезы и основанной на ней теории электромагнитного поля, построенной Максвеллом.

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями. Информация на странице «Электромагнитное поле» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.

Публикация обновлена: 08.04.2023

Что порождает переменное электрическое поле

Прочее › Чем отличается › Чем вихревое поле отличается от потенциального

Максвелл допустил, что переменное электрическое поле, в свою очередь, порождает магнитное. Во всех случаях, когда электрическое поле изменяется со временем, оно порождает магнитное поле.

1. Что порождает переменное электромагнитное поле
2. Что порождает изменяющееся во времени магнитное поле
3. Как создается переменное магнитное поле
4. Что такое переменное электрическое поле
5. Что переносит электромагнитное поле
6. Почему возникает электромагнитное поле
7. Какое поле создает переменное магнитное поле
8. Чем вызвано переменное магнитное поле Земли
9. Что усиливает магнитное поле
10. Чем отличается переменное электрическое поле от постоянного
11. Как создается электрическое поле
12. Как действует электрическое поле
13. Что может служить источником электромагнитного поля
14. Что является причиной возникновения индукционного тока
15. Что является основной характеристикой магнитного поля
16. Что порождает электромагнитные волны
17. Что порождает изменяющееся с течением времени электрическое поле
18. Что будет если исчезнет магнитное поле
19. Что блокирует магнитное поле
20. Какое поле создает в пространстве переменное электрическое поле
21. Что может создать магнитное поле
22. Каким образом можно создать магнитное поле
23. Что такое магнитное поле и чем оно создается

Что порождает переменное электромагнитное поле

Переменное магнитное поле порождало вихревое электрическое поле, которое и заставляло упорядоченно двигаться в одном направлении свободные заряды, имеющиеся в проводнике.

Что порождает изменяющееся во времени магнитное поле

Изменяющееся во времени магнитное поле порождает индукционное электрическое поле. Индукционное электрическое поле, возникающее при изменении магнитного поля, является вихревым.

Как создается переменное магнитное поле

Магнитное поле всегда возникает вокруг движущихся электрических зарядов, или при взаимодействии тел, обладающих магнитным моментом. Поскольку современные электрические сети используют в основном переменный электрический ток, то магнитное поле изменяет своё значение и направление периодически.

Что такое переменное электрическое поле

Переменное электромагнитное поле (ПЭМП) — совокупность изменяющихся во времени и взаимно связанных и обуславливающих друг друга электрического и магнитного полей. Оно определяется двумя векторными величинами — напряженностью электрического поля и напряженностью магнитного поля.

Что переносит электромагнитное поле

По современным представлениям электромагнитное взаимодействие осуществляется через электромагнитное поле, кванты которого — фотоны — являются переносчиками электромагнитного взаимодействия.

Почему возникает электромагнитное поле

Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное поле вызывает нагрев тканей человека. Энергия проникшего в организм многократно преломляется в многослойной структуре тела с разной толщиной слоев тканей .

Какое поле создает переменное магнитное поле

1.6), переменное магнитное поле создаёт вихревое электрическое поле (рис.

Чем вызвано переменное магнитное поле Земли

Из-за воздействия солнечных корпускулярных потоков размеры и форма магнитосферы постоянно меняются, и возникает переменное магнитное поле, определяемое внешними источниками. Его переменность обязана своим происхождением токовым системам, развивающимся на различных высотах от нижних слоев ионосферы до магнитопаузы.

Что усиливает магнитное поле

Усиление магнитного поля произойдёт при использовании железного сердечника (рис. 6). Сердечник — металлический стержень для усиления мощности электромагнита. Сердечник, введённый внутрь катушки с током, усиливает магнитное действие катушки.

Чем отличается переменное электрическое поле от постоянного

Переменный ток — упорядоченное движение заряженных частиц или, по — другому, электрический ток, который с течением времени меняет свое направление и величину по определенному закону с заданной частотой. Постоянный электрический ток, напротив — всегда постоянный по величине и направлению.

Как создается электрическое поле

Электрическое поле неразрывно связано с магнитным полем, и возникает в результате его изменения. Эти два вида материи являются компонентами электромагнитных полей, заполняющих пространство вокруг заряженных частиц или заряженных тел.

Как действует электрическое поле

Электрическое поле действует на любое заряженное тело с силой F, значение которой определяется формулой: F = q * E. Где q — заряд тела, которое находится в электрическом поле, E — напряжение электрического поля в точке которой находится заряженное тело.

Что может служить источником электромагнитного поля

Среди основных источников ЭМИ можно перечислить: Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда,…) Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,…) Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации,…)

Что является причиной возникновения индукционного тока

Индукцио́нный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур. Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.

Что является основной характеристикой магнитного поля

Основной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция — именно она определяет силу поля, действующую на движущиеся заряды.

Что порождает электромагнитные волны

Электромагнитная волна появляется благодаря электромагнитному полю. Вот есть электрическое поле — его создает любой электрический заряд. Есть магнитное поле — оно возникает из-за движущегося заряда. А их взаимодействие — это электромагнитное поле.

Что порождает изменяющееся с течением времени электрическое поле

2. Всякое изменяющееся во времени электрическое поле порождает вихревое магнитное поле.

Что будет если исчезнет магнитное поле

Если исчезнет магнитное поле, то эти частицы будут ионизировать всё вещество на поверхности Земли, в том числе и живые клетки, что приведёт к их гибели, атмосфера постепенно будет терять вещество. Радиация убьёт все виды живых существ, за исключением разве что бактерий и примитивных форм.

Что блокирует магнитное поле

Единственный материал, который выталкивает из себя силовые линии магнитного поля, это сверхпроводник.

Какое поле создает в пространстве переменное электрическое поле

2)Переменное электрическое поле создаёт в окружающем его пространстве вихревое магнитное поле. Возникающие вихревые поля тем больше, чем быстрее изменяются порождающих их поля.

Что может создать магнитное поле

Элементарные магнитные поля создаются благодаря движению электронов вокруг ядра атома и движению вокруг своей оси.

Каким образом можно создать магнитное поле

Магнитное поле создается электрическим током (движущимися заряженными частицами). Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряженные частицы).

Что такое магнитное поле и чем оно создается

Магнитное поле, силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. М. п. характеризуется вектором магнитной индукции В, который определяет: силу, действующую в данной точке поля на движущийся электрический заряд (см.

Новое исследование открывает ключи к разгадке магнитного поля Земли: Центр новостей

22 января 2020 г.

Джон Тардуно и другие сотрудники его лаборатории собрали кристаллы циркона — самые древние из известных земных материалов — на участках в Джек-Хиллз, Австралия. Цирконы содержат магнитные частицы, которые фиксируют намагниченность Земли во время образования цирконов, что позволяет исследователям построить временную шкалу магнитного поля Земли. Здесь Тардуно позирует с точным обнажением скал с самыми древними цирконами. (Фото Университета Рочестера / Джон Тардуно)

Глубоко внутри Земли вращающееся жидкое железо создает защитное магнитное поле нашей планеты. Это магнитное поле невидимо, но жизненно необходимо для жизни на поверхности Земли: оно защищает планету от вредоносного солнечного ветра и космических лучей Солнца.

Учитывая важность магнитного поля, ученые пытались выяснить, как оно менялось на протяжении всей истории Земли. Эти знания могут дать ключ к пониманию будущей эволюции Земли, а также эволюции других планет Солнечной системы.

Новое исследование Университета Рочестера свидетельствует о том, что магнитное поле, первоначально сформировавшееся вокруг Земли, было даже сильнее, чем считали ученые ранее. Исследование, опубликованное в журнале PNAS , поможет ученым сделать выводы об устойчивости магнитного щита Земли и о том, есть ли в Солнечной системе другие планеты с условиями, необходимыми для жизни.

«Это исследование говорит нам кое-что о формировании пригодной для жизни планеты», — говорит Джон Тардуно, Уильям Р. Кенан-младший, профессор наук о Земле и окружающей среде и декан по исследованиям в области искусства, науки и техники в Рочестере. «Один из вопросов, на который мы хотим ответить, заключается в том, почему Земля развивалась так, как она развивалась, и это дает нам еще больше доказательств того, что магнитное экранирование было зафиксировано на планете очень рано».

Сегодняшний магнитный экран создается во внешнем ядре Земли. Интенсивная жара в плотном внутреннем ядре Земли заставляет внешнее ядро, состоящее из жидкого железа, вращаться и взбиваться, генерируя электрические токи и вызывая явление, называемое геодинамо, которое питает магнитное поле Земли. На токи в жидком внешнем ядре сильно влияет тепло, вытекающее из твердого внутреннего ядра.

Из-за расположения и экстремальных температур материалов в ядре ученые не могут напрямую измерить магнитное поле. К счастью, минералы, которые поднимаются на поверхность Земли, содержат крошечные магнитные частицы, которые фиксируются в направлении и интенсивности магнитного поля в то время, когда минералы остывают из своего расплавленного состояния.

Используя новые палеомагнитные данные, данные электронной микроскопии, геохимические данные и данные палеоинтенсивности, исследователи датировали и проанализировали кристаллы циркона — самые старые из известных наземных материалов, — собранные в Австралии. Цирконы размером около двух десятых миллиметра содержат еще более мелкие магнитные частицы, которые фиксируют намагниченность земли во время образования цирконов.

Кристаллы циркона имеют размер всего около двух десятых миллиметра и содержат еще более мелкие магнитные частицы. Здесь для масштаба кристалл циркона изображен внутри буквы «О», напечатанной на десятицентовой монете. (Изображение Университета Рочестера / Джон Тардуно)

Предыдущее исследование Тардуно показало, что магнитному полю Земли не менее 4,2 миллиарда лет, и оно существует почти столько же, сколько и сама планета. С другой стороны, внутреннее ядро ​​Земли появилось относительно недавно: согласно исследованию, опубликованному Тардуно и его коллегами ранее в этом году, оно образовалось всего около 565 миллионов лет назад.

В то время как исследователи изначально полагали, что раннее магнитное поле Земли имело слабую интенсивность, новые данные циркона предполагают более сильное поле. Но, поскольку внутреннее ядро ​​еще не сформировалось, сильное поле, первоначально возникшее 4 миллиарда лет назад, должно было быть приведено в действие другим механизмом.

«Мы думаем, что механизм заключается в химическом осаждении оксида магния внутри Земли», — говорит Тардуно.

Оксид магния, вероятно, растворился из-за сильной жары, связанной с гигантским ударом, образовавшим Луну Земли. По мере того как внутренняя часть Земли охлаждалась, оксид магния мог выпадать в осадок, вызывая конвекцию и геодинамо. Исследователи считают, что внутренняя Земля в конечном итоге истощила источник оксида магния до такой степени, что магнитное поле почти полностью разрушилось 565 миллионов лет назад.

Но формирование внутреннего ядра обеспечило новый источник энергии для геодинамо и планетарного магнитного щита, которым сегодня обладает Земля.

«Это раннее магнитное поле было чрезвычайно важным, потому что оно защищало атмосферу и удаляло воду с ранней Земли, когда солнечные ветры были наиболее интенсивными», — говорит Тардуно. «Механизм генерации поля почти наверняка важен для других тел, таких как другие планеты и экзопланеты».

Ведущая теория, например, состоит в том, что Марс, как и Земля, имел магнитное поле в начале своей истории. Однако на Марсе поле разрушилось и, в отличие от Земли, Марс не породил новое.

«Как только Марс потерял магнитное экранирование, он потерял и воду», — говорит Тардуно. «Но мы до сих пор не знаем, почему разрушилась магнитная защита. Раннее магнитное экранирование действительно важно, но мы также заинтересованы в устойчивости магнитного поля. Это исследование дает нам больше данных в попытке выяснить набор процессов, поддерживающих магнитный щит на Земле».

Внутреннее ядро ​​Земли намного моложе, чем мы думали
Исследователи из Рочестера собрали первые полевые данные, которые показывают, что возраст внутреннего ядра Земли составляет всего около 565 миллионов лет, что относительно молодо по сравнению с возрастом нашей планеты возрастом 4,5 миллиарда лет.

Теги: Департамент наук о Земле и окружающей среде, Джон Тардуно, планеты, результаты исследований, Школа искусств и наук

Категория : Наука и технологии

Магнитному полю Земли может потребоваться больше времени, чтобы измениться, чем считалось ранее | Наука

Закручиваясь вокруг твердого внутреннего ядра нашей планеты, на глубине более 1800 миль под поверхностью, горячее жидкое железо создает магнитное поле, простирающееся за пределы атмосферы. Это поле дает нам все, от направлений по компасу до защиты от космических лучей, поэтому неудивительно, что ученые были встревожены в начале этого года, когда заметили, что северный магнитный полюс быстро дрейфует в сторону Сибири. В то время как геофизики изо всех сил пытались выпустить обновленную модель магнитного поля Земли с опережением пятилетнего графика, миграция полюса поставила неотложный вопрос: готовится ли магнитное поле Земли к перевороту?

Магнитное состояние нашего мира постоянно меняется, при этом северный и южный магнитные полюса отклоняются на несколько градусов каждые сто лет или около того. Иногда магнитное поле полностью меняет полярность, в результате чего северный и южный магнитные полюса меняются местами, хотя никто точно не знает, что вызывает этот поворот. (На самом деле северный полюс планеты прямо сейчас является магнитным южным полюсом, но его до сих пор называют «магнитным севером», чтобы соответствовать нашим географическим измерениям.)

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science Advances , исследователи сообщают о новой предполагаемой временной шкале последней смены полярности, названной сменой Брюнеса-Матуямы, которая произошла около 780 000 лет назад. Используя комбинацию образцов лавы, океанских отложений и ледяных кернов, они смогли отследить развитие этого разворота и продемонстрировать, что его характер был более длинным и сложным, чем предполагалось в предыдущих моделях. Полученные результаты могут помочь лучше понять, как развивается магнитная среда нашей планеты, и, надеюсь, помогут прогнозировать следующее крупное возмущение.

«[Смена полярности] — одно из немногих геофизических явлений, которые действительно носят глобальный характер», — говорит Брэд Сингер, профессор геолого-геофизических исследований Университета Висконсин-Мэдисон и ведущий автор исследования. «Это процесс, который начинается в самых глубоких частях Земли, но проявляется в горных породах по всей поверхности планеты и довольно важным образом влияет на атмосферу. … Если мы сможем установить хронологию времени инверсии, у нас будут маркеры, которые мы сможем использовать для определения возраста горных пород по всей планете и определения общих временных точек по всей Земле».

Генерация магнитного поля Земли начинается в самом ее центре. Тепло от твердого внутреннего ядра, образующегося в результате радиоактивного распада, нагревает окружающее жидкое железо, заставляя его циркулировать, как кастрюля с водой на плите. Движение жидкости или конвекция железа создает электрический ток, который генерирует магнитное поле. Когда Земля вращается, магнитное поле примерно совпадает с осью вращения, создавая магнитные северный и южный полюса.

За последние 2,6 миллиона лет магнитное поле Земли перевернулось 10 раз и почти перевернулось более 20 раз во время событий, называемых экскурсиями. Некоторые исследователи считают, что изменение полярности вызвано нарушением баланса между вращением Земли и температурой в ядре, что изменяет движение жидкости в жидком железе, но точный процесс остается загадкой.

Сингер и его коллеги получили более точные хронологические оценки последней смены полярности, используя новые методы датирования застывшей лавы. Базальтовая лава, которая извергается при температуре около 1100 градусов по Цельсию (2012 градусов по Фаренгейту), содержит магнетит, оксид железа, чьи внешние электроны ориентируются вдоль магнитного поля Земли. Когда лава остывает до 550 градусов по Цельсию (1022 градуса по Фаренгейту), «направление намагниченности блокируется, буквально впивается в поток», — говорит Сингер. В результате история магнитного поля запечатлелась в застывшей лаве, которую Сингер и его команда смогли прочитать, используя специальный процесс для измерения изотопов аргона в образцах разложившейся лавы.

К сожалению для геологов (но к счастью для всех нас), вулканы извергаются не постоянно, поэтому лава является нечетким регистратором эволюции магнитного поля. Чтобы соединить недостающие даты, исследовательская группа объединила новые измерения из семи различных источников лавы по всему миру с прошлыми записями намагниченных элементов в океанских отложениях и кернах антарктического льда. В отличие от лавы, океан обеспечивает непрерывную запись намагниченности, поскольку крупинки магнитного материала постоянно оседают на морском дне и выравниваются с полем планеты. «Но эти пластинки становятся гладкими и деформируются при уплотнении, а на дне морского дна живет много тварей… так что пластинка немного разрушается», — говорит Сингер.

Антарктический лед предлагает третий способ решения истории магнитного поля Земли, поскольку он содержит образцы изотопа бериллия, который образуется, когда космическое излучение сильно взаимодействует с верхними слоями атмосферы — именно то, что происходит, когда магнитное поле ослабевает во время отклонения или инверсии .

Объединив все три источника, исследователи собрали подробную картину того, как развивалось магнитное поле во время его последней инверсии. В то время как предыдущие исследования предполагали, что все развороты проходят через три фазы за промежуток времени не более 9000 лет команда Сингера обнаружила гораздо более сложный обратный процесс, для завершения которого потребовалось более 22 000 лет.

«В течение этого 22 000-летнего периода мы можем наблюдать гораздо больше нюансов возрастания и ослабления силы и направленного поведения, чем когда-либо прежде», — говорит Сингер. «И это не соответствует [трехфазному] шаблону… поэтому я думаю, что им придется вернуться к чертежной доске».

Находки ставят под сомнение, будут ли будущие инверсии поля иметь такие же сложности и продолжительность. «Это важный документ, поскольку он документирует новые вулканические данные и объединяет вулканические и осадочные записи, относящиеся к нестабильности геомагнитного поля до последней смены полярности», — говорит Джеймс Ченнел, геофизик из Университета Флориды, который не принимал участия в исследовании. в новом исследовании, в электронной почте. «Является ли эта нестабильность до переворота характеристикой всех переполюсовок? Пока что нет никаких доказательств этого из более старых разворотов».

Даже с тремя наборами измерений остается некоторый вопрос относительно того, дает ли собранная вместе история достаточно информации о том, сколько времени занимает разворот и в каком именно состоянии находится поле, когда происходят такие перевороты. «Пока нет полных записей, свидетельствующих о сложной последовательности событий, описанной авторами, я не уверен, что неопределенность в отношении возраста позволяет нам различать более двух различных фаз», — говорит Жан-Пьер Вале, исследователь. геофизик из Парижского института физики Земли, не участвовавший в исследованиях, в электронном письме. Валет также ставит под сомнение продолжительность разворота, утверждая, что неопределенность в данных предполагает, что весь процесс мог варьироваться от 13 000 до 40 000 лет — все еще дольше, чем предыдущие оценки.

Узнать больше о процессах, которые приводят к смене полярности, может иметь решающее значение для будущих цивилизаций, поскольку смещающееся магнитное поле может иметь далеко идущие последствия для планеты.

«Когда [магнитное] поле слабое, то есть во время инверсий, основное дипольное поле коллапсирует до величины порядка десяти процентов от его нормальной силы», — говорит Сингер. Этот коллапс может означать проблемы для жизни на Земле, поскольку магнитное поле стабилизирует молекулы озона, защищая планету от ультрафиолетового излучения. Сингер отмечает, что недавняя работа предполагает, что современные люди адаптировались к защитным генам после того, как неандертальцы пострадали от радиации во время экскурсии, которая ухудшила магнитное поле.

«Долгое время обсуждалось, влияют ли инверсии магнитного поля на биоту на поверхности Земли, — говорит он. «Большинство ранних утверждений несколько абсурдны, потому что хронология была недостаточно хороша, чтобы понять, что обнаружение окаменелостей неандертальцев, например, коррелирует с экскурсией. Но теперь мы знаем эти тайминги намного лучше».

В течение последних 200 или более лет магнитное поле Земли ослабевало со скоростью пять процентов каждое столетие. Если это ослабление и недавняя миграция северного магнитного полюса указывают на надвигающуюся инверсию поля, это может иметь серьезные последствия для технологий, основанных на использовании спутников, которые могут быть повреждены космическим излучением. Тем не менее, Сингер предупреждает, что в ближайшие пару тысячелетий вряд ли произойдет разворот.

«То, что мы наблюдаем сейчас с быстрым перемещением северного полюса, на самом деле вполне нормально», — говорит Сингер. «Есть опубликованные документы, основанные на гораздо более плохих записях, чем те, с которыми мы работаем, которые предполагают, что обращение может произойти менее чем за человеческую жизнь, и это просто не подтверждается подавляющим большинством записей. … Настоящая реверсия, окончательная реверсия, занимает несколько тысяч лет».

Это должно дать человечеству некоторое время, чтобы лучше защитить свои технологии от радиации при следующем инверсии. До тех пор не пугайтесь, если ваш компас сместится на градус или два.