Едно от най-интригуващите свойства на магнитното поле на Земята – нашият невидим щит от космическото лъчение – е че то обръща полярността си.

Може би за някои трябва да поясним, че Земята не се преобръща, а само магнитният Север става магнитен Юг и обратно – компасът ще сочи в обратната посока след някакъв период на колебание и хаос.

Палеомагнитните записи, главно от последните ~17 милиона години, показват, че процесът на обръщане обикновено се случва на  около десет хиляди или по-малко години.

Ново проучване на международен екип от палеомагнетолози, публикувано в Nature Communications, обаче представя изключително детайлен дълбоководен седиментен палеомагнитен запис, който показва. че е имало два прехода на полярност, които се случват преди 18 и 70 хиляди години и са много по-дълги от типичната продължителност от 10 хиляди години.

Изненада от еоцена

Екип, ръководен от Юджи Ямамото (Yuhji Yamamoto) от университета Кочим, Япония, и Питър Липърт (Peter Lippert), доцент в катедрата по геология и геофизика на университета на Юта, работят заедно по време на сондажна експедиция в Северния Атлантик през 2012 г., която изследва изменението на климата през еоценската епоха, преди 56 до 34 милиона години. Екипът сондира край бреговете на Нюфаундленд в Северния Атлантик, извличайки седиментни ядра, капсули на времето, изграждани зърно по зърно в продължение на милиони години, от дълбочина до 300 метра под морското дъно.

Тези седименти носят надежден магнитен сигнал, заключен от малки кристали магнетит, произведени от древни микроорганизми, както и от прах и ерозия от континентите. Подобно на компас, посоката, която сочат, разкрива полярността на Земята по времето, когато са се отлагали седиментите.

Един 8-метров слой изненадал учените, като изглежда записал продължителни геомагнитни обръщания с невероятни подробности.

Резултатите изненадват изследователите. Вместо обичайния цикъл, те откриват две аномално продължителни събития. Едната размяна на полюсите продължава 18 000 години, а другата поне 70 000 години. 

Макар откритието да е изненадващо, то може би не е толкова неочаквано. Компютърните модели на геодинамото на Земята – във вихрушката на външното ядро, която генерира електрическите токове, поддържащи магнитното поле – показват, че продължителността на обръщанията варира, с много кратки, но също така и от време на време дълги, продължителни преходи, някои от които продължават до 130 000 години.

С други думи, геомагнетизмът на Земята може би винаги е имал тази непредсказуема черта, но учените не са я забелязали в скалите досега.
Хаотичният танц на полюсите

Обръщането е причинено от турбулентните потоци от течното желязо и никел във външното ядро ​​на Земята на дълбочина 2900 км. Проучването показва, че този процес е много по-хаотичен от простото обръщане от положителна към отрицателна посока.

Магнитното поле между обръщането на магнитните полюси (вляво) и по време на смяната (вдясно). (NASA)

Учените са регистрирали множество „подскоци“ – периоди, когато магнитното поле сякаш се колебае да се установи в определена посока. Подобно несигурно поведение е наблюдавано и по време на последното голямо обръщане на магнитното поле Брунес-Матуяма (преди приблизително 775 000 години), което е продължило 22 000 години. Това предполага, че продължителните и колебливи обръщания са по-скоро правило, отколкото изключение.

Последици за човечеството

Защо това е важно за нас днес? По време на обръщане, магнитният щит на планетата отслабва значително. Докато учените преди смятаха, че периодът на повишена уязвимост към космическо лъчение ще бъде сравнително кратък, новите данни предсказват десетки хиляди години излагане на опасната слънчева радиация.

„Планетата , и особено високите географски ширини, ще бъде изложена на силно лъчение за много по-дълъг период“, отбелязва Питър Липърт.

Повишаването на нивата на радиация може да ускори скоростта на мутации в живите организми. Слънчевите ветрове могат по-активно да „отвяват“ атмосферни частици. Съвременните електрически мрежи и сателитните навигационни системи са изключително чувствителни към геомагнитните промени.

Въпреки че следващата инверсия може да започне след стотици или хиляди години, разбирането на динамиката на земното „динамо“ е от решаващо значение за оцеляването на биосферата и запазването на технологичната цивилизация в бъдеще.

Справка: Yamamoto, Y., Boulila, S., Takahashi, F. et al. Extraordinarily long duration of Eocene geomagnetic polarity reversals. Commun Earth Environ 7, 180 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03205-8

Източник: When Earth’s magnetic field took its time flipping, University of Utah