И придет юг на север и север на юг
Как же намагничиваются слои земные? Если это ласа - тут все как в печи древнего обжигателя кирпича. Лава остывает и запечатлевает в себе поле, которое на нее воздействовало в этот момент. С осадками иначе. Мелкие составные части осадка, слегка намагниченные, укладывались на дно древних бассейнов, ориентируясь подобно маленьким магнитным стрелкам по направлению магнитного поля Земли. В целом сумма намагниченностей этих частиц и составила остаточную намагниченность осадочной породы.
Первые инверсии магнитного поля Земли ученые прослеживают еще в кембрийских, ордовикских и силурийских отложениях (550- 440 миллионов лет тому назад). Интересно: тогда преобладала обратная полярность магнитного поля Земли, обратная полярность в принципе ничем по своему режиму не отличалась от прямой, а промежутки времени между инверсиями полярности достигали десятков миллионов лет.
Но уже в расцвет растительной жизни на суше (каменноугольный период, 360 миллионов лет назад) инверсии происходят гораздо чаще: раз в несколько миллионов лет. Потом в конце карбона и в пермском периоде - суперхрон, 55 миллионов лет стабильного, без инверсий геомагнитного поля обратной полярности.
Чем ближе к нашим дням, тем инверсии все чаще. Триас, юра, часть мела (250- 100 миллионов лет назад)- здесь преобладает прямая полярность. Потом около 40 миллионов лет - меловой суперхрон стабильной прямой полярности без инверсий. От палеогена (60 миллионов лет назад) и до неогена (3,5 миллиона лет назад) инверсии происходят все чаще, под конец чуть ли не каждые полмиллиона лет. Сейчac, то есть в конце неогена и четвертичном периоде, полюсы чуть реже меняются местами - примерно раз в миллион лет. Зато внутри этих длинных периодов появляются «рецидивы» - кратковременные, по 100 тысяч лет, «вспышки» противоположной полярности.
Что происходит в сами моменты инверсий? И. Хосперс нашел в тех же исландских лавах образцы с сильно ослабленной, неопределенной намагниченностью, расположенные между слоями противоположного знака. Это переходные зоны. Инверсии длятся около 10 тысяч лет. Поле в это время сильно ослабевает - это ясно, но исчезает ли оно полностью? Некоторые считают - нет. Обнаружено, например, что сейчас, когда магнитный момент главного поля падает, растет так называемое поле мировых аномалий Земли. Может быть, именно это (правда, очень слабое) поле замещает в какой-то мере на время основное? На Марсе, во всяком случае, именно такое поле аномалий без главного диполя существует и даже проявляет себя в виде полярных сияний. Только там сияние, конечно, не полярное, то есть привязанное не к магнитным полюсам, которых нет (а, следовательно, видимо, нет и жидкого ядра), а к полю каждый раз отдельной аномалии. Впрочем есть и такое предположение: как раз сейчас мы наблюдаем на
Марсе момент инверсии. То есть дипольного поля нет временно, пара-другая тысяч лет - миг на геологических часах - и оно «раскрутится». Тогда получается: может, и есть внутри Марса жидкое расплавленное ядро.
Эпохи без геомагнитного поля - небезобидны. Я уже писал в предыдущей главе, что в такие эпохи до поверхности земли добираются заряженные частицы космических лучей, обычно задерживаемые магнитным полем. Это определили по резкому возрастанию в слоях этих эпох бериллия-10, изотопа, который, в отличие от обычного бериллия-9, образуется только под действием прямого обстрела космическими лучами - и больше никак.
Конечно, ритм прямой и обратной полярности - это только самые крупные волны, на их склонах есть волны поменьше. Например, волна роста и падения напряженности поля длительностью в 8 тысяч лет. На каждом из склонов этой волны помещается, в свою очередь, по пяти 1600-летних периодов. Внутри этих есть пятисотлетний ритм и т.д. Волны сложно сочетаются, интерферируют, по-разному проявляются в разных океанах, на разных континентах. Спад поля перед очередной инверсией идет по более пологой кривой, неохотней, чем быстрое восстановление поля (другой полярности) после инверсии. Все эти качания напряженности земного магнита рассказывают о каких-то, пока нам неведомых электрических процессах и течениях в двойном динамо, в ядре Земли, тоже как раз двойном, состоящем из твердого внутреннего, видимо целиком железного, ядрышка, и внешнего ядра, единственного целиком расплавленного слоя нашей планеты.
780 тысяч лет прошло со времени последней инверсии. До нее период обратной полярности длился недолго, примерно двести тысяч лет. Значит, миллион лет назад была еще одна инверсия. Наши далекие предки, еще не очень разумные, вряд ли замечали возросший из-за исчезновения магнитосферы уровень космической радиации. И судя по тому, что они его перенесли, он не был фатальным, губительным. Зато они, жившие тогда в теплых экваториальных странах, возможно, застывали в удивлении по ночам, наблюдая всполохи «полярных» сияний. Ведь полярные они в наше время только потому, что магнитное поле отклоняет к полюсам заряженные частицы, летящие от Солнца.
Палеонтологи, биологи до хрипоты спорят по поводу темных мест эволюции. Чем объяснить причудливые скачки в ее ходе, скачки, одновременно и одинаково действовавшие в самых разных концах Земли на различные династии животных и растений? Массовое вымирание динозавров. А еще раньше - одновременная мутация у морских организмов, положившая начало эре скелетных животных. А совсем уже «недавно» - стремительное развитие млекопитающих. И последнее - почти взрывоподобный приход гомо сапиенс.
В чем корни этих основных и других, менее значительных эволюционных ритмов? Не в неуклонном ли ходе магнитных часов планеты, регулярно выключающих ее радиационную защиту? Тогда на Землю пропускается некоторая доза повышенной радиации, приводящая к появлению новых побегов в эволюционном древе.
Новая инверсия магнитного поля Земли неминуема. И если она действительно наступит, как некоторые предсказыва-4 ют, еще на глазах нынешней цивилизации, человечество, возможно, уже будет в силах, если это понадобится, навести эрзац, заменитель геомагнитного поля, обмотав, например, «талию» Земли кабелем из сверхпроводника. Энергии на работу искусственного электромагнита Земли понадобилось бы, вероятно, не так уж много.
О виртуальных полюсах, о том,
как они путешествуют порознь
и как встречаются, чтобы больше никогда
не разлучаться
Я не упомянул, что направление остаточной намагниченности древних пород - прямой или обратной - не всегда совпадало с современным. Отклонения были замечены давно. Так появилась теория путешествующих полюсов Земли, Геомагнитный полюс северного полушария (а вместе с ним и географический) путешествовал, согласно этой теории, по Тихому океану, по Сибири, пока не занял современное положение.
Так блуждали виртуальные полюсы Земли, по сибирским (I) и американским (2) данным
Теперь такие путешествующие полюсы Земли геофизики осторожно называют виртуальными (вероятными). И это не случайно.
Могла ли ось вращения Земли путешествовать с такой лихостью? Чтобы сдвинуть эту ось на один градус за миллион лет, нужно все это время постоянно «давить» на полюс по касательной с силой в 50 миллионов тонн.
В общем, такая сила есть. И она давит. Это погружающиеся в мантию плиты литосферы. Время от времени они так меняют распределение масс внутри планеты и даже фигуру Земли (геоид), что полюс может скакнуть вполне реально, что, в свою очередь, обратно влияет на горообразовательные процессы и, возможно, на большие перемены в климате типа тропиков от полюса до полюса или почти общепланетного похолодания. Но ученые уже умеют различать истинные и виртуальные передвижения полюсов в прошлом. И уже их не путают.