Переполюсовка магнитного поля Земли

[Анатолий Волчков]

Осталось доказать малое – что на частоту мутаций влияет именно магнитное поле!

Допустим, есть процесс, вызывающий изменение магнитного поля и изменение частоты мутаций. Тогда вполне естественно, что есть корреляция между изменениями магнитного поля и частотой мутаций. Но это лишь параллельные процессы, причина мутаций не в магнитном поле, а совсем другая!

[Crio]

У нас на кафедре профессора любят рассказывать студентам такую историю: на биофаке проводили экспереимент по изучению влияния магнитного поля на живые организмы. Они брали курицу, помещали её голову между полюсами магнита и включали поле. Результат был поразитальный, как только поле включали, курица начинала орать. Биологи, не веря своему успеху, позвали физиков. Оказалось, что полюса магнита не были жестко закреплены, и когда включали поле, они начинали давить курице на голову, на что она незамедлительно и реагировала. Правда это или нет- не знаю, но поучительно.

[Жданок Дмитрий]

Толком никто этим вопросом не занимался, нужно больше статистических данных.
Может, магн. поле влияет на железо, содержащееся в ферментах репарации и репликации ДНК?

[Жданок Дмитрий]

У крыс магнитные поля могут вызвать и выкидыши, и усиление иммунитета.
А недавно израильские учёные доказали, что под действием магнитного поля, правда, более сильного, чем земное, но сравнимое с полем от сотового телефона, мембраны клеток способны скручиваться, как металлическая стружка. Есть подозрение и на влияние поля на ионный транспорт.

[Анатолий Волчков]

...под действием магнитного поля, правда, более сильного, чем земное, но сравнимое с полем от сотового телефона...

Фраза крайне подозрительная! Так что исследовалось: постоянное магнитное поле или электромагнитное излучение? Тут две большие разницы!

[Alexeyy]

Насколько я знаю, такие переполюсовки уже происходили в истории Земли, за последние 4 млн лет целых 11 раз, последний раз - где-то 700 тысяч лет назад.

Вы не в курсе, где можно посмотреть наиболее полные даты переполюсовок магнитного поля земли?

[Павел Кирпиченко]

Вы не в курсе, где можно посмотреть наиболее полные даты переполюсовок магнитного поля земли?

Хотите в календаре красным маркером чистло обвести? 
На самом деле такая дата доподлинно неизвестна. Есть небольшая вероятность того, что это произойдет в этом столетии. Некоторые признаки для этого есть.

[Shaman_ol]

Насколько я знаю, такие переполюсовки уже происходили в истории Земли, за последние 4 млн лет целых 11 раз, последний раз - где-то 700 тысяч лет назад.

Вы не в курсе, где можно посмотреть наиболее полные даты переполюсовок магнитного поля земли?

Вот здесь об этом немного есть-
Палеомагнетизм (Монин А.С., История Земли-1977)
Но данные на 70-ые годы, возможно за это время что-то изменилось и уточнилось...

Нашёл вот такой график у себя на компе (он собственно из этой статьи). Где-то были и более подробные, но сейчас на глаза не попались...

[Dem]

Ну из графика видно, что нынешний период что-то затянулся, сильно выше среднего. Хотя были и побольше...

[Alexeyy]

 Shaman_ol
Спасибо большое!

   Жаль только, что шкала переполюсовки для фанерозоя (и, видимо, шкала для последних 160 миллионов лет), слита. Т.е. относительно узкие полосы либо слиты, либо не видны.
Хотя, хорошо, что уже есть цифровые данные хотя бы за последние 4,5 миллиона лет.
   То, что шкалы - староваты - не страшно. Я статистически надеюсь проанализировать: Уточняющие детали на общую картину повлияют вряд ли.
   Не слитые шкалы не попадались? Ещё лучше - с цифрами.
   Может кто знает какие современные фамилии кто этим вопросом занимается. Тогда можно было бы попытаться, найти их в архиве препринтов и спросить данные в виде чисел.

[Полушин Алексей]

Вот здесь например шкала переполюсовок даётся со ссылками на авторов и даже есть немного цифр, если пройти по ссылкам Reference:
http://deeptow.whoi.edu/gpts.html
Порылся в литературе - статистический анализ уже делался. Например, довольно свежая работа:

A non-extensive statistical physics approach to the polarity reversals of the geomagnetic field, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, In Press, Available online 21 January 2011

тут чего только с этими данными не делали, даже функцию плотности вероятностей строили...

Testing the relationship between timing of geomagnetic reversals/excursions and phase of orbital cycles using circular statistics and Monte Carlo simulations 
Earth and Planetary Science Letters, Volume 268, Issues 3-4, 30 April 2008, Pages 245-254
Chuang Xuan, James E.T. Channell
Насколько я понял из статьи, никакой связи они не выявили
Вот ещё интересный материал:

The 2003 geomagnetic jerk and its relation to the core surface flows 
Earth and Planetary Science Letters, Volume 267, Issues 3-4, 30 March 2008, Pages 468-481
I. Wardinski, R. Holme, S. Asari, M. Mandea

Узнал, что магнитное поле давно мониторится спутниками, и даже уже составлены его карты в высоком разрешении. Естественно, динамика тоже отслеживается.
А вот наиболее интересное из найденного:

How persistent is the present trend of the geomagnetic field to decay and, possibly, to reverse?
Physics of The Earth and Planetary Interiors, Volume 162, Issues 3-4, 16 July 2007, Pages 217-226
Angelo De Santis

Отличный обзор плюс попытки предсказать, как скоро случится переполюсовка. Масса ценной информации.
[cut]Исходя из вот этого графика

можно было бы предположить, что ждать нам ещё 340 лет. Он вполне линеен. Однако же, если "зацепить" больше:

Движение полюса:

Скорость движения:
[/cut]
Также авторы показывают, что переполюсовка носит стохастический характер, т.е. можно говорить только о вероятности, а не о времени. А вероятность того, что это произойдёт в ближайшие 200-300 лет, достаточно велика. Уже было зафиксировано несколько "толчков" поля, по сути локальных переполюсовок. Поле становится менее стабильным.

[Alexeyy]

Вот здорово!
Спасибо!
Сейчас пытаюсь найти электронные адреса авторов самого последнего исследования, чтобы спросить числовые данные о датах переполюсовки.

[dims]

Всё-таки, насколько опасна переполюсовка? Что-то непонятно, почему чуть что -- сразу в бункер.

[Azteckium]

Всё-таки, насколько опасна переполюсовка? Что-то непонятно, почему чуть что -- сразу в бункер.

А как Вы сами думаете, исходя из того, что:
-переполюсовка - рутинный процессс, происходящий весьма регулярно.
-революционных изменений биосферы за последний  млрд лет было 3-4, и никто еще не додумался их связать с изменениями МПЗ
- прямого воздействия слабого МП на организм человека нет, а степень косвенного достоверно не установлена

[Павел Кирпиченко]

- прямого воздействия слабого МП на организм человека нет, а степень косвенного достоверно не установлена

Достоверно - нет. Но очевидно, что если при переполюсовке ослабнет магнитное поле Земли, то мы лишимся щита от солнечного ветра в первую очередь. А это опасно для живых организмов.

[IceTechno]

« Ответ #25 : 12.02.2011 [04:52:49] »
Цитировать
Цитата: Skywalker от 13.11.2002 [08:24:49]

0_o, Эстония?)

[arduan]

По-простому говоря, нас ничто хорошее не ждет. В силу отсутствия магнитного поля на нас будет выпадать весь спектр частиц солнечного и галактического происхождения. Причем Солнышко, во время высокой активности, закроет нас от галактических космических лучей собой, и в то же время своим ветром нас и "поджарит" . Причем эффекты могут быть двух типов:
-радиобиологические (радиогенная мутация,денатурация...)
-метеорологические.
Метеорологический эффект будет связан с нетепловым нагревом атмосферы путем взаимодействий частиц с молекулами а атомами атмосферы. Это может привести к потере атмосферы Землей, поскольку "энергия связи" газов с Землей составляет всего лишь десятки эВ в расчете на одну молекулу. Так что даже если мы сядем в бункеры, выйти из них будет тяжело.
А если атмосфера все же не "уйдет", разность температур между дневной и ночной частью должна быть значительной, а это может привести к катастрофическим явлениям, типа мощнейших циклонов и т.д.
Одна вспышка класса Х могла бы, наверное, покончить со всей нашей связью и спутниками, если убрать магнитное поле, а с ним и геомагнитное обрезание.
Забыл добавить, что в бункере достаточно толстом или достаточно глубоком (10 м)будет невысокий уровень радиации, поскольку при наличии атмосферы основная часть фона создается мюонами, которые в свою очередь образуются при распаде пионов, а этим нужна пороговая энергия протона около 150 МэВ. Эта энергия редко встречается у Солнца, эти и выше энергии более характерны для галактических КЛ, коих поток очень невысок. А то, что они будут размножаться в грунте, бетоне или атмосфере - разницы никакой. Многие солнечные протоны будут  не в состоянии организовать даже ядерную реакцию, а вот нагреть смогут!
Протоны и и же с ними (альфа и т.д.) малых энергий <10 MэВ быстро останавливаются в веществе, поэтому особой непосредственной опасности не представляют, если только не ходить голым, и не дать им останавливаться в себе . В общем, будем жить!

Да,но жить в бункерах.
Так как , во многих темах возникает этот вопрос,я решил объединить все свои ссылки интернета,которые нашел,при обсуждениях этого вопроса.
 Если мы будем точно знать,что погубило атмосферу Марса,то возможно и точно будем знать ответ на вопрос:"Нужно ли Земле магнитное поле?"
Известно,что атмосфера Марса медленно утекает в космос, а солнечный ветер уносит ее остатки. Этот процесс постоянно поддерживает на планете стерильные условия, некомфортные для жизни.

Геологические образования, напоминающие высохшие русла рек, а также наличие минералов, которые формируются в присутствии воды, доказывают, что когда-то Марс имел плотную атмосферу. На его поверхности было достаточно тепло для существования жидкой воды. Однако случился какой-то невероятно мощный катаклизм, который выбросил всю марсианскую атмосферу в космос. И вот Марс в течение миллиардов лет – холодная, безводная пустыня, с тонкой атмосферой, сквозь которую ультрафиолетовое излучение солнца беспощадно выжигает безжизненную поверхность планеты.

Астрономы давно хотят узнать историю атмосферы Марса и выяснить, что именно уничтожило мир, кстати, очень перспективный с точки зрения развития жизни. Этот вопрос актуален не только с точки зрения утраты перспектив (теплый, богатый водой Марс мог быть отличным местом для первой колонии человечества), но и с точки зрения безопасности – ведь мы не можем однозначно утверждать, что Земле не грозит такая же катастрофа. НАСА планирует получить ответ на волнующую загадку гибели марсианской атмосферы с помощью космического зонда MAVEN, который планируется запустить в конце 2013 года. Через год аппарат выйдет на орбиту Марса и приступит к выполнению миссии по изучению атмосферы Красной планеты.

В преддверии миссии ученые спорят о том, что могло стать причиной гибели марсианской атмосферы. Прежде всего привлекает внимание слабое магнитное поле планеты, которое не в состоянии защитить атмосферу от солнечного ветра. Оно исчезло миллиарды лет назад, после чего атмосфера постепенно улетучилась. "Ископаемые" магнитные поля, оставшиеся на древней поверхности в некоторых регионах планеты, не обеспечивают достаточной защиты от солнечных лучей.

Солнечный ветер может "красть" атмосферу многими способами. Большинство частиц солнечного ветра и ультрафиолетового излучения превращает незаряженные атомы и молекулы в верхних слоях атмосферы Марса в электрически заряженные частицы (ионы). Затем электрическое поле, создаваемое движением солнечного ветра, увлекает ионы в космическое пространство. Также солнечный ветер может нагревать атомы и молекулы атмосферы, передавая им энергию для преодоления гравитации планеты. Кроме того, мощное ультрафиолетовое излучение может разбивать молекулы на атомы, которые впоследствии улетают в космос.

Одна из самых интересных задач MAVEN – выяснить, сколько воды потерял Марс на протяжении своей трагической истории. Зонд измерит соотношения изотопов водорода, в частности дейтерия. На Марсе водород "испаряется" в космос быстрее, чем более тяжелый дейтерий, поэтому с течением времени в ней становится все меньше водорода по сравнению с количеством дейтерия, это так называемое соотношение водород/дейтерий - H/D. Соотношение, присутствующее в атмосфере современного Марса, сравнят с H/D комет и астероидов, которые считаются нетронутыми временем "ископаемыми" остатками первоначального вещества, из которого сформировалась наша Солнечная система. В итоге ученые смогут подсчитать, сколько водорода (и соответственно воды) потерял Марс.

Возможно, через пять лет мы узнаем об одной из самых масштабных и трагических катастроф в Солнечной системе, а также увидим, какой раньше была Красная планета. Не исключено, что Марс был близнецом Земли.
Для того ,что бы появилась эта защитная атмосфера и нужно магнитное поле!

[arduan]

http://www.spaceres.kz/index.php?uin=1241416848&chapter=1283769392&lang=rus
Совместная группа геологов из ЮАР и США пришла к заключению о том, что магнитное поле нашей планеты появилось еще 3,5 млрд лет назад, то есть на 250 млн лет раньше, чем считалось до сих пор. Исследователи рассказывают, что именно магнитное поле нашей планеты позволило создать надежную атмосферу и защитить первые примитивные формы жизни от губительной космической радиации, пишет Cyber Security.
      Если говорить точно, то группа исследователей из Нью-Йорка и южноафриканского города Натал пришла к выводу, что магнитное поле планеты появилось 3,455 млрд лет назад. Именно после этой временнОй отметки можно говорить, что наша планета оформилась в ее нынешнем виде и ее перестали атаковать космические обломки, а экосистема на Земле стабилизировалась и начала наполняться кислородом.
      Ранее ученые также пришли к выводу о том, что именно магнитное поле нашей планеты в том виде, как оно было создано 3,5 млрд лет назад, позволило создать атмосферу, выступающую в виде щита для испарявшихся в космическое пространство водяных паров. Ранее значительное испарение шло под действием активных солнечных лучей, которые буквально испепеляли поверхность Земли точно также, как и в космосе.
      Авторы исследования говорят, что именно от точки 3,5 млрд лет можно говорить о начале химико-биологических процессов, применимых и к сегодняшним, а все, что было до этой отметки, подчинялось другим законам существования. Вычислить именно этот временной отрезок ученые смогли на основании анализа расположения древнейших каменных пород в кратоне Каапваал на территории современной ЮАР. По оценкам исследователей, возраст этого кратона составляет более 3 млрд лет.
Нет магнитного поля -нет атмосферы!
Вот,еще интересный момент,опасно не только отсутствие магнитного поля,но и его наличие и в неправильном направлении...
Недавно с помощью спутников "Cluster" удалось определить физический механизм, вызывающий уход кислорода из атмосферы Земли.
http://www.aquaexpert.ru/news/2008/09/02/cluster/
Выяснилось, что на этот процесс влияет магнитное поле нашей планеты. Результаты основаны на данных, собранных "Cluster" с 2001 по 2003г.г. В этот период спутники накапливали информацию о потоках электрически заряженных атомов кислорода, ионах, которые "улетали" в космос из полярных зон Земли. Там, где "Cluster" находили такие потоки, они также замеряли силу и направление действия магнитного поля планеты.
Ученые, проанализировав данные группировки "Cluster", пришли к выводу, что поток ионов кислорода, покидающих атмосферу Земли, усиливался при возникновении изменений в направлении действия магнитного поля. Наличие четырех спутников на орбите позволило в достаточно широком диапазоне проводить измерения градиента магнитного поля и определять, как он меняет направления в зависимости от времени.
Энергетически заряженные частицы, из которых состоит "солнечный ветер", движутся по линиям магнитного поля. Их взаимодействие с атмосферой Земли вызывает эффект полярного сияния. В то же время это вызывает своего рода обратный эффект: ионы кислорода, обладающие достаточным зарядом, покидают атмосферу. При этом, по наблюдениям "Cluster", чем выше от Земли находятся ионы, тем быстрее они движутся.
В настоящее время явление ухода кислорода из атмосферы нашей планеты не вызывает опасений, поскольку количество "улетающих" ионов ничтожно. Но этот процесс станет более интенсивным, когда Солнце, старея, начнет нагреваться. Сейчас механизм, вызывающий "бегство" кислорода, стал известен, благодаря исследованиям "Cluster", и на основании этих данных ученые смогут создать модель того, как будет выглядеть этот процесс в будущем.Магнитное поле Земли способствует утечке кислорода из земной атмосферы. Такой вывод был сделан по результатам наблюдений, сделанных с помощью системы из четырех спутников под названием Cluster. Подробное описание работы выложено на сайте проекта Cluster.
"Только теперь мы начали понимать как много процессов происходят между солнечным ветром и атмосферой Земли. Энергетические частицы солнечного ветра могут выстраиваться в линии, провоцируя полярные сияния. Точно такие же процессы способны буквально вытягивать кислород из атмосферы планеты", - рассказывает Нильссен.
Теперь,опять таки смотрим образно говоря на "лысину магнитного поля" которая на планете у КК,напрвлена прямо на его Солнце..Да у этой планеты высосет весь ее кислород,это в случае если магнитное поле вообще у нее будет,т.к. она медленно будет все же вращаться..
http://www.popmech.ru/images/upload/article/10946_1234964168_full.jpg

Еще,здесь есть еще один момент,на который никто не обратил внимания.
Мы знаем,что магнитное поле Земли похоже на поле однородной намагниченной сферы с магнитной осью, наклоненной на 11,5° к оси вращения Земли. Южный магнитный полюс Земли, к которому притягивается северный конец стрелки компаса, не совпадает с Северным географическим полюсом, а находится в пункте с координатами приблизительно 76° северной широты и 101° западной долготы.

Силовые линии магнитного поля Земли образуют своеобразные ловушки для движущихся к ней потоков частиц солнечного ветра. Задержанные магнитным полем частицы образуют радиационные пояса Ван Аллена.

Ось вращения Земли отклонена от перпендикуляра к плоскости Земля-Солнце на 23,5 градуса (направление и угол наклона оси Земли зависит от периода прецессии равноденствия, а видимое возвышение Солнца зависит от времени года)
Гравитационное притяжение между Землёй и Луной является причиной земных приливов и отливов. Аналогичный эффект на Луне проявляется в том, что она постоянно обращена к Земле одной и той же стороной (период оборота Луны вокруг своей оси равен периоду её оборота вокруг Земли; см. также приливное ускорение Луны). Это называется приливной синхронизацией,поэтому Луна обращена к Земле всегда одной и той же стороной, одним и тем же полушарием,так как она вращается вокруг своей оси с тем же периодом (и в том женаправлении), с каким она обращается вокруг Земли, т.е. "звездные сутки" на Луне составляют 27,32 земных средних суток.Ось вращения Луны наклонена к плоскости
лунной орбиты на угол 83ё 20' (изменяется в пределах от 83ё 10' до 83ё 31&#8217;).
http://college.ru/astronomy/course/content/chapter4/section4/paragraph4/images/04040401.jpg

Луна может существенно повлиять на развитие жизни путём изменения климата на планете. Палеонтологические находки и компьютерные модели показывают, что наклон земной оси стабилизируется приливной синхронизацией Земли с Луной. Некоторые теоретики считают, что без этой стабилизации, действующей против вращающего момента со стороны Солнца и планет на экваториальную выпуклость Земли, ось вращения была бы хаотична и нестабильна, как, например, у Марса. Если бы ось вращения Земли приблизилась к плоскости эклиптики, то в результате климат на планете стал бы чрезвычайно суровым. Один из полюсов был бы направлен прямо на Солнце, а другой — в противоположную сторону, и по мере обращения Земли вокруг Солнца они менялись бы местами. Полюсы были бы направлены прямо на Солнце летом и зимой. Планетологи, изучавшие такую ситуацию, утверждают, что, в таком случае, на Земле вымерли бы все крупные животные и высшие растения.
http://adsabs.harvard.edu/abs/1996LPI....27.1437W

[Azteckium]

Достоверно - нет. Но очевидно, что если при переполюсовке ослабнет магнитное поле Земли, то мы лишимся щита от солнечного ветра в первую очередь. А это опасно для живых организмов.

А откуда известно, что "ослаблет"? И на сколько по напряженности и по времени? Другие сценарии не рассматривались?
Сколько солнечного ветра пройдет через атмосферу?
 Почему раньше "живые организмы" переполюсовку переносили?

[Павел Кирпиченко]

Достоверно - нет. Но очевидно, что если при переполюсовке ослабнет магнитное поле Земли, то мы лишимся щита от солнечного ветра в первую очередь. А это опасно для живых организмов.

А откуда известно, что "ослаблет"? И на сколько по напряженности и по времени? Другие сценарии не рассматривались?
Сколько солнечного ветра пройдет через атмосферу?
 Почему раньше "живые организмы" переполюсовку переносили?

То что ослабеет - только предположение. Насколько - доподлинно неизвестно. Живые организмы раньше это действительно переносили - наше с вами существование тому подтверждение  . Может не все организмы. Может подобные условия служили определенными толчками к эволюции видов...