Pero si no hay campo magnético de la tierra. La falta de un campo magnético volverá locos a los astronautas. ¿Por qué necesitamos el campo magnético de la tierra?

La ausencia del campo magnético terrestre puede provocar trastornos mentales en los astronautas durante los vuelos interplanetarios, en particular, en una expedición a Marte. Esto se evidencia por los resultados de los experimentos realizados por científicos rusos. Investigadores del Instituto de Investigación de Biología y Biofísica de la Universidad Estatal de Tomsk y el Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias (IMBP) realizaron una serie de experimentos en los que se aislaron ratas del campo magnético terrestre en un dispositivo especial. Los resultados muestran que los animales de experimentación perdieron sus habilidades de comportamiento social, experimentaron problemas de memoria y también experimentaron cambios en sus órganos internos.

Los líderes del estudio, la directora del Instituto de Investigación de Biofísica Natalia Krivova y el investigador principal de IBMP Kirill Trukhanov, en una entrevista con RIA Novosti, señalaron que el campo magnético de la Tierra afecta a todos los organismos vivos.

"Además, en la historia de la existencia de la biosfera, el campo cambió y en algunos momentos se convirtió en cero. Se supone que algunas catástrofes en la biota, digamos, la extinción de los dinosaurios, están asociadas precisamente con la desaparición del campo magnético". campo en algún momento”, dijo Trukhanov.

Para investigar cómo la ausencia de un campo magnético afecta a los organismos vivos, los científicos crearon una instalación especial en la que el sistema electromagnético compensó el campo magnético de la tierra para que el campo en su interior se volviera muy débil, entre 700 y 1000 veces más débil de lo normal.

Se colocaron doce ratas blancas macho en esta "cámara no magnética" durante 25 días y luego durante otros diez días, y otras 12 ratas fueron el grupo de control. Ambos grupos estaban bajo vigilancia de video las 24 horas (por la noche, las grabaciones se realizaron en luz infrarroja).

"Lo primero que me llamó la atención fue que las ratas peleaban constantemente en condiciones no magnéticas. La agresividad era furiosa. Las ratas peleaban, luego dormían exhaustas, ni siquiera se levantaban cuando las alimentaban. Al mismo tiempo, las ratas de control estaban tranquilas. A veces se despertaban de las peleas, de los gritos que había en la cámara experimental", dijo Krivova.

Explicó que pelear con ratas es un medio para establecer una jerarquía. Tan pronto como se establece la jerarquía en el grupo, cesan las peleas. Según el científico, los roedores, privados del campo magnético terrestre, "olvidaron" cómo se establece la jerarquía, perdieron sus habilidades sociales.

Además, se observaron alteraciones de la memoria en ratas. Antes de los experimentos, todos fueron colocados brevemente en una cámara especial para determinar si en ellos predominaba la excitación o la inhibición.

"La prueba se llevó a cabo dos veces: antes del experimento y después del experimento. Las ratas de control llegaron a este sitio, ya estaban aquí, se sientan tranquilamente en el centro de la jaula, tienen una fuerte disminución de la actividad motora. Y el los experimentales, como si estuvieran aquí por primera vez, corrieron nuevamente a mirar, dónde está eso. Ya estaban aquí y se olvidaron”, dijo el interlocutor de la agencia.

Además, se observaron cambios fisiológicos en ratas experimentales.

Krivova señaló que los científicos japoneses han estudiado previamente cómo la ausencia de un campo magnético afecta el desarrollo de los tritones. Los resultados mostraron que su descendencia tenía la columna vertebral y los ojos formados incorrectamente, aparecieron individuos de dos cabezas.

La intensidad del campo magnético de la Tierra es de 50 microtesla, que es miles de veces más fuerte que el campo magnético de otros planetas terrestres: Marte, Mercurio. Es un poderoso campo magnético que protege la superficie de la tierra y toda la vida en ella de una poderosa corriente de partículas cargadas que emanan del Sol.

Trukhanov señaló que las estaciones y las naves espaciales tripuladas existentes vuelan a altitudes relativamente bajas, donde el campo magnético es solo un 20% menor que el de la Tierra, pero en las expediciones interplanetarias los astronautas tendrán que enfrentarse a la ausencia de un campo magnético.

“Si una nave vuela a distancias interplanetarias, entonces ya no hay un campo magnético, hay un campo magnético interplanetario, que se debe a que hay “pedazos” del campo magnético, “congelados” en el viento solar, en el plasma que arroja el Sol. El campo interplanetario es mil, diez mil veces más débil que el de la Tierra, depende de las condiciones”, dijo el científico.

Como muestran los experimentos con ratas, la ausencia de un campo magnético tiene un fuerte efecto en la psiquis de los seres vivos.

"Las consecuencias pueden ser graves (en ausencia de un campo magnético). Las ratas son un modelo que se usa para estudiar los posibles efectos de varias drogas en humanos. Podemos decir que están muy cerca de nosotros", dijo Krivova.

Su colega señaló que durante el vuelo del Apolo 11 estadounidense a la Luna, cuando la nave abandonó el campo magnético de la Tierra por solo unos días, surgió una situación de conflicto después del regreso.

"Después del aterrizaje entre Neil Armstrong y el segundo astronauta, Edwin Aldrin, el piloto del módulo lunar, hubo una explicación muy tormentosa. Y a Aldrin se le diagnosticó una crisis nerviosa", dijo Trukhanov.

Según los investigadores, es necesario buscar medios que permitan a una persona adaptarse a un campo magnético bajo. En particular, según Trukhanov, se puede generar un campo magnético artificial en el barco.

Envuelve todo en el planeta, desde los imanes más pequeños hasta toda nuestra Tierra, y se encuentra incluso en el espacio. Aunque ya sabemos mucho sobre el campo magnético de nuestro planeta, todavía está lleno de misterios y exhibe fenómenos extraños.

Recientes descubrimientos nos han mostrado con especial claridad lo poco que se sabe sobre el geomagnetismo y cómo estas líneas de fuerza magnéticas no solo afectan a nuestros cerebros, sino que incluso están implicadas en la creación de los legendarios agujeros de gusano. A veces, en algún lugar mucho más allá de la atmósfera terrestre, los campos magnéticos crean y luego resuelven enigmas muy curiosos...

10 polillas magnéticas

Los animales australianos son algunas de las criaturas más extrañas del planeta. Y ahora esta nación continental puede agregar la primera polilla magnética del mundo a su lista de curiosidades. La especie extravagante ha sido nombrada Agrotis infusa, o polilla Bogon, y la criatura es única en el sentido de que es el primer insecto nocturno en usar el campo magnético de la Tierra durante la migración.

El descubrimiento se realizó en 2018, y antes de eso, los científicos durante mucho tiempo no pudieron entender cómo exactamente miles de millones de esos lunares viajaron una distancia de casi 1,000 kilómetros y siempre regresaron a las mismas cuevas en los estados australianos de Nueva Gales del Sur y Victoria. (Nueva Gales del Sur, Victoria). Como resultado, la solución se encontró después de que se llevaron a cabo experimentos con varios de estos insectos en habitaciones con aislamiento especial. Resultó que la polilla bogoniana usa solo un campo magnético para la navegación y, por lo general, lo compara con ciertos puntos de referencia en el suelo. Si una de las condiciones desaparece, el insecto se extravía y no sabe a dónde ir.

Este es un descubrimiento muy interesante, aunque no ayudó a los científicos a comprender exactamente cómo las aves migratorias y otros animales que migran largas distancias utilizan la magnetosfera de nuestro planeta. Según una teoría interesante, los rayos de luz afectan ciertas habilidades de las aves a nivel cuántico. Las aves probablemente estén mejor orientadas magnéticamente cuando sus ojos perciben la luz. Durante las horas del día, aparece una señal eléctrica en el cerebro del ave a nivel molecular, lo que ayuda al animal a reconocer el campo magnético. Sin embargo, las polillas bogonianas son nocturnas, por lo que su forma de navegar probablemente funcione de manera muy diferente.

9. El epicentro de la inversión de los polos del campo geomagnético.


Foto: Ciencia Viva

El campo magnético de la Tierra se está debilitando y adelgazando, y ahora es más delgado en el área entre Sudáfrica y Chile, por lo que esta zona incluso se denominó anomalía del Atlántico Sur. Los investigadores decidieron observar más de cerca esta región con la esperanza de encontrar allí una pista sobre la pregunta de por qué, en general, todo el campo magnético de nuestro planeta comenzó a debilitarse.

En 2018, los expertos descubrieron otra anomalía, y esta vez se extendía desde Sudáfrica hasta Botswana. Cuando la gente de la Edad del Hierro construía aquí sus casas de arcilla, cuando eran cocidas, el fuego conservaba los minerales magnéticos en la arcilla de tal manera que estos artefactos podían determinar el estado del campo geomagnético de esos años. En el transcurso de 1500 años, el campo electromagnético en esta parte del mundo se adelgazó, luego cambió completamente su dirección, luego se comprimió y luego sobresalió por encima del esquema general de líneas de campo.

Todos estos cambios dieron a los científicos razones para creer que la anomalía del Atlántico Sur había ocurrido antes, y cada vez era un presagio de una inversión de los polos del campo magnético de la Tierra. Si este es realmente el caso, entonces un área inusual en la región sudafricana puede ser el lugar exacto donde comenzarán estos grandes cambios.

El adelgazamiento actual del campo magnético de nuestro planeta puede conducir a 2 escenarios diferentes. Se producirá otra inversión de polaridad o el campo se condensará de nuevo para evitar el cambio de vectores. La segunda opción es mucho mejor, ya que un campo magnético débil no es capaz de protegernos de la radiación ultravioleta fuerte en la medida suficiente. Todo puede comenzar con cortes de energía regulares que, si se reducen, se volverán demasiado vulnerables a las tormentas geomagnéticas y continuarán con consecuencias mucho más desagradables.

8. Misterio de la onda de choque de proa


Foto: Ciencia Viva

La Tierra gira alrededor del Sol a una velocidad de unos 108.000 kilómetros por hora. Al igual que la proa de un barco que atraviesa el agua a su paso, el campo magnético de nuestro planeta nos atraviesa el viento solar extremadamente caliente que produce constantemente nuestra estrella.

Durante mucho tiempo, los investigadores creyeron que este arco de choque alrededor de la Tierra era la razón por la cual el viento solar generalmente se disipa, alcanzando la superficie de nuestro planeta natal como una brisa suave, en lugar de un elemento chisporroteante. Sin este misterioso proceso, nuestra Tierra se habría carbonizado hace mucho tiempo. Sin embargo, todavía no se entienden completamente todos los detalles de lo que está sucediendo.

En 2018, probablemente se hizo un descubrimiento muy importante. Resulta que el campo magnético de la Tierra destruye los electrones solares. Cuando los científicos analizaron los datos de los satélites recopilados en la zona de colisión del campo geomagnético y el campo solar, se sorprendieron de cómo este campo literalmente desgarra el viento estelar.

Cuando el viento solar alcanza el arco de choque de la Tierra a velocidades supersónicas, los electrones se aceleran tanto que simplemente se deshacen. Como resultado, la energía destructiva del viento solar se transforma en calor menos peligroso.

7. Nuevo entorno magnético


Foto: space.com

La lucha entre el viento solar y nuestra magnetosfera no salva completamente a la Tierra de la radiación solar. La descomposición de las partículas del viento estelar es definitivamente una gran carga para nuestro campo magnético y, como resultado, sus líneas de fuerza se rompen periódicamente. Cuando una de estas líneas se rompe, la energía absorbida por el campo del viento solar se libera, provocando el mal funcionamiento de las redes eléctricas, los satélites y las naves espaciales.

En 2018, los científicos decidieron realizar otro estudio para obtener más información sobre la naturaleza de este problema. Como resultado, descubrieron algo completamente nuevo y absolutamente sorprendente sobre la actividad magnética. Anteriormente, los científicos ya han notado que existe un límite especial entre el viento solar y la magnetosfera. Esta zona se llama magnetoenvoltura. Sin embargo, la actividad en esta región fue demasiado alta para determinar si las líneas de nuestro campo magnético en la misma capa junto con los electrones solares se están destruyendo al mismo tiempo. Con la ayuda de varios satélites nuevos, los científicos han confirmado que el proceso de reconexión (reconexión) también ocurre en esta magnetoenvoltura.

Cuando se rompen los enlaces, las partículas comienzan a moverse 40 veces más rápido que en un campo magnético convencional. Los investigadores han descubierto por primera vez que dos fenómenos extremadamente importantes asociados con partículas solares cargadas ocurren en el mismo lugar.

6. El campo magnético de la Tierra se está desplazando hacia el Oeste


Foto: Ciencia Viva

Los científicos han estado observando el campo magnético de nuestro planeta durante más de 400 años. La información recopilada durante todo este tiempo ha desconcertado cada vez más a los investigadores que han estado luchando durante mucho tiempo con un gran enigma. Por alguna razón inexplicable para nosotros, el campo geomagnético se está desplazando hacia el oeste.

En 2018, los investigadores propusieron una respuesta nueva y muy inusual a esta pregunta. Las corrientes en chorro en el agua, el aire e incluso en el núcleo de la Tierra crean las llamadas ondas de Rossby. Todo el núcleo exterior de nuestro planeta es en realidad un líquido en constante rotación, y estas ondas circulan con él.

Por su naturaleza, estas ondas viajeras ya se consideran un fenómeno bastante extraño, y las ondas de Rossby en el núcleo externo se comportan de manera absolutamente diferente a todas las demás corrientes. Las ondas oceánicas y atmosféricas de Rossby se mueven hacia el oeste, mientras que las ondas del núcleo externo se mueven hacia el este. Aunque los científicos no pueden calcular con precisión la dirección en la que se mueve todo este poder debido a la gran profundidad a la que ocurren estos procesos.

Según los expertos, a pesar de la orientación este de las ondas de Rossby en el núcleo exterior de la Tierra, la mayor parte de su energía se desplaza hacia el oeste y atrae el campo magnético detrás de ellas. En cualquier caso, los investigadores aún no tienen una explicación clara de por qué el campo geomagnético se desplaza hacia el oeste a una velocidad de 17 kilómetros por año.

5. El segundo campo magnético de la Tierra


Foto: sciencealert.com

Una vez más, los científicos quedaron perplejos al descubrir algo sorprendente que había estado frente a sus narices durante tanto tiempo. Resulta que nuestro planeta está rodeado por hasta 2 campos magnéticos. La mayoría de la gente sabe que nuestro principal campo magnético debe su existencia a los procesos que tienen lugar en el núcleo de la Tierra. El segundo campo fue descubierto por accidente cuando la Agencia Espacial Europea puso en órbita tres nuevos satélites para estudiar el geomagnetismo.

Después de recopilar datos, los investigadores descubrieron que nuestro planeta tiene otro secreto. Durante 4 años completos, científicos de la ESA analizaron la información recibida, hasta que en 2018 finalmente anunciaron su sorprendente hallazgo a todo el mundo.

La noticia de un segundo campo magnético se ha ocultado durante tanto tiempo porque su fuerza de marea es extremadamente pequeña o casi imperceptible. Si lo comparamos con la fuerza del campo geomagnético que conocemos desde hace mucho tiempo, es más débil que él hasta 20 mil veces.

En cualquier caso, el valor de este descubrimiento para los científicos es altísimo, especialmente para aquellos que han dedicado su vida a los misterios del geomagnetismo. Cada nuevo detalle completa el panorama general, como la pieza de un rompecabezas, y bien puede ayudarnos a explicar otros fenómenos. Por ejemplo, para responder a la pregunta de por qué el campo magnético de la Tierra cambia periódicamente sus polos, o cómo ambos campos magnéticos se afectan entre sí. Además, el nuevo descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender mejor las propiedades eléctricas de la litosfera y la corteza terrestre.

4. El Misterio de los Pilares de la Creación Revelado


Foto: ibtimes.com

En 1995, el Telescopio Espacial Hubble detectó los llamados "Pilares de la Creación", que se hicieron tan famosos que incluso se imprimieron en portavasos y se mostraron en películas. La deliciosa imagen de las columnas de gas y polvo interestelar que brillan en diferentes colores se parece claramente a los pilares gigantes y, como saben, nacen nuevas estrellas en algún lugar allí.

Este cúmulo se encuentra a 7 mil años luz de la Tierra en la Nebulosa del Águila, y el misterio de la formación de estas columnas quedó sin resolver hasta 2018. Nuevas observaciones permitieron a los científicos detectar un brillo polarizado que emanaba, lo que traicionó la presencia de un campo magnético allí. Cuando los especialistas pudieron crear un mapa de estos campos, finalmente se desentrañó el origen del famoso trío.

Las fuerzas magnéticas frenaron la propagación del gas interestelar y el polvo cósmico dentro de esta nebulosa y, bajo su influencia, formaron estas icónicas columnas, reconocibles en casi todo el mundo. La imponente estructura cósmica permanece en su forma actual durante mucho tiempo precisamente debido a la influencia de los campos magnéticos, que en realidad protegen a los pilares de la destrucción por su fuerza de marea, cuyo vector es opuesto a la dirección de las fuerzas magnéticas externas del espacio que rodea esta zona. Dado el hecho de que constantemente se forman nuevas estrellas en el entorno de los Pilares de la Creación, comprender la naturaleza del magnetismo en su caso puede cambiar la forma en que los científicos entienden el proceso de formación estelar.

3. El campo magnético de Urano colapsa constantemente


Foto: space.com

Cuando se trata del campo magnético, Urano tiene dificultades. En 2017, los científicos querían estudiar la magnetosfera de un planeta bastante distante, y para ello utilizaron simulaciones por computadora y datos obtenidos en 1986 de la nave espacial Voyager 2 de la NASA (Voyager 2). Como resultado, aprendimos algo inesperado sobre un planeta que ya era bastante extraño para nosotros.

La orientación de Urano en el espacio difiere de casi todos los demás planetas del sistema solar en que su eje de rotación parece estar de costado. Debido a esto, el campo magnético del planeta está desplazado del centro geométrico de una manera bastante inusual. Un día en Urano dura 17,24 horas, y la magnetosfera de este planeta está muy sobrecargada en una revolución alrededor de su propio eje. En algunos lugares, este campo magnético se destruye casi por completo, mientras que en otros se produce la reconexión. Este equilibrio constante solo explica la frecuente aparición de auroras.

Los datos del telescopio espacial Hubble confirmaron previamente que se están formando auroras en Urano, muy similares a las terrestres. La magnetosfera, por regla general, crea un bloque protector, y su adelgazamiento solo provoca la aurora. Parece que la aparición de brechas en su campo magnético es la responsable de la aparición tan frecuente de auroras en Urano, ya través de estos "agujeros" las partículas del viento solar ingresan a la atmósfera del planeta, produciendo espectáculos de luces al contacto con los gases.

2. Grano de arena magnético


Foto: Revista Smithsonian

Los físicos están constantemente haciendo experimentos muy extraños. En 2015, crearon algo completamente increíble: un agujero de gusano magnético. Los agujeros de gusano son un tema popular entre los fanáticos de la ciencia ficción, pero esta vez, las cosas pueden ir un poco más allá de las teorías y las películas espectaculares. Según la conocida hipótesis, un agujero de gusano es capaz de conectar dos regiones diferentes en el continuo espacio-tiempo. Teóricamente, con la ayuda de tales agujeros de gusano, un viajero puede superar distancias simplemente increíbles en cuestión de fracciones de segundo.

En 2015, los investigadores desarrollaron un dispositivo que es una esfera de metal hecha de varias capas de metamaterial, que es poco probable que nos ayude a enviar expediciones espaciales al otro extremo del Universo en un futuro cercano, pero los científicos ya han creado un agujero de gusano magnético con su ayuda.

Dentro de esta esfera, los físicos colocaron un tubo magnético enrollado y luego todo el dispositivo se ocultó en otra magnetosfera. En algún momento, el cilindro desapareció literalmente en la nada y luego volvió a su lugar. No desapareció literalmente, sino que simplemente se volvió invisible para los sensores magnéticos.

Lo interesante de este experimento es que durante la manipulación de la energía electromagnética, se creó un túnel magnéticamente invisible entre los polos interconectados de un imán. Este grano de arena creó la ilusión de separación de polos opuestos y gracias a ello aparecieron los “monopolos”, que simplemente no existen en la naturaleza.

1. Control sobre el cerebro


Foto: Ciencia Viva

Una de las propiedades más inquietantes e inusuales del campo magnético es la capacidad de controlar el funcionamiento del cerebro con su ayuda. En 2017, los científicos realizaron un estudio durante el cual se realizó un nuevo descubrimiento. Usando campos magnéticos, los expertos lograron activar de forma remota las células cerebrales de ratones experimentales.

El objetivo principal de la exposición fue el cuerpo estriado, la parte del cerebro responsable del movimiento del animal. Increíblemente, los científicos hicieron que las ratas corrieran, se congelaran en su lugar y giraran en su lugar. El principal interés de los investigadores es la capacidad de comprender cómo tienen lugar en nuestra cabeza los procesos responsables de determinados comportamientos y emociones. Es probable que esto nos diga dónde se ubican las regiones conductuales en el cerebro humano y ayude a tratar afecciones como la enfermedad de Parkinson (parálisis por temblores).

Si eres un teórico de la conspiración y te preocupa que las autoridades tengan un control total sobre nosotros con la ayuda de este descubrimiento, puedes respirar libremente. Los campos magnéticos atraviesan los tejidos biológicos sin ninguna consecuencia. En el experimento, no participaron las ratas más comunes, sino animales con partículas microscópicas de imanes introducidos en sus cerebros. Estas partículas se unieron a las células del cerebro, después de lo cual se calentaron usando un campo magnético simulado, y pequeños imanes forzaron a las neuronas a dispararse de tal manera que el ratón cambió su comportamiento de acuerdo con un escenario dado.

La Tierra nos protege de la radiación cósmica mortal, y sin ella, como sabes, la vida no podría existir. El movimiento del hierro líquido en el núcleo exterior del planeta, el fenómeno de la "geodinamo", genera este campo. Pero cómo apareció y luego se mantuvo a lo largo de la historia de la Tierra es un misterio para los científicos. Un nuevo artículo publicado en Nature por un grupo dirigido por Alexander Goncharov de la Universidad Carnegie arroja luz sobre la historia de esta formación geológica increíblemente importante.

Nuestro planeta se formó a partir del material sólido que rodeaba al Sol en su juventud, y con el tiempo el material más denso, el hierro, se hundió cada vez más, formando las capas que conocemos hoy: núcleo, manto, corteza. En la actualidad, el núcleo interno es de hierro macizo, junto con otros materiales que se incorporaron durante el proceso de estratificación. El núcleo exterior es una aleación de hierro líquido y su movimiento genera un campo magnético.

Se necesita una comprensión más profunda de cómo se conduce el calor en el núcleo interno sólido y el núcleo externo líquido para reconstruir los procesos por los cuales nuestro planeta y su campo magnético han evolucionado y, lo que es más importante, la energía que mantiene un campo magnético constante. Pero, obviamente, estos materiales solo existen en las condiciones más extremas: a temperaturas muy altas y presiones muy altas. Resulta que en la superficie su comportamiento será completamente diferente.

“Decidimos que sería fundamental medir directamente la conductividad térmica de los materiales del núcleo en condiciones que corresponden a las del núcleo”, dice Goncharov. "Porque, por supuesto, no podemos llegar al centro de la Tierra y tomar muestras".

Los científicos utilizaron un instrumento llamado celda de yunque de diamante para simular las condiciones en un núcleo planetario y estudiar cómo el hierro conduce el calor en esas condiciones. Una celda de yunque de diamante comprime pequeñas muestras de material entre dos diamantes, creando una presión extrema desde las profundidades de la Tierra en el laboratorio. El láser calienta los materiales a temperaturas nucleares.

Utilizando un "laboratorio nuclear" de este tipo, un equipo de científicos pudo estudiar muestras de hierro a las temperaturas y presiones que se encuentran dentro de planetas que varían en tamaño desde Mercurio hasta la Tierra, presiones que van desde 345.000 a 1,3 millones de atmósferas normales y de 1.300 a 2.700 grados Celsius. y entender cómo conducen el calor.

Resultó que la conductividad térmica de tales muestras de hierro corresponde al extremo inferior de las estimaciones preliminares de la conductividad térmica del núcleo de la Tierra: entre 18 y 44 vatios por metro por grado Kelvin, en unidades que los científicos usan para medir tales cosas. Esto sugiere que la energía necesaria para sostener la geodinamo siempre ha estado disponible desde el comienzo de la historia de la Tierra.

"Para comprender mejor la conductividad térmica del núcleo, en el futuro estudiaremos cómo los materiales no ferrosos que fueron arrastrados hacia el núcleo junto con el hierro que se hunde afectan los procesos térmicos dentro de nuestro planeta", dice Goncharov.

En los últimos días han aparecido en los sitios de información científica una gran cantidad de noticias sobre el campo magnético terrestre. Por ejemplo, la noticia de que ha cambiado significativamente recientemente, o que el campo magnético contribuye a la fuga de oxígeno de la atmósfera terrestre, e incluso que las vacas se orientan a lo largo de las líneas del campo magnético en los pastos. ¿Qué es el campo magnético y qué importancia tienen todas las noticias anteriores?

El campo magnético terrestre es el área alrededor de nuestro planeta donde actúan las fuerzas magnéticas. La cuestión del origen del campo magnético aún no se ha resuelto definitivamente. Sin embargo, la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que la presencia del campo magnético de la Tierra se debe, al menos en parte, a su núcleo. El núcleo de la Tierra consta de una parte interior sólida y una parte exterior líquida. La rotación de la Tierra crea corrientes constantes en el núcleo líquido. Como el lector puede recordar de las lecciones de física, el movimiento de las cargas eléctricas da como resultado la aparición de un campo magnético a su alrededor.

Una de las teorías más comunes que explican la naturaleza del campo, la teoría del efecto dínamo, supone que los movimientos convectivos o turbulentos de un fluido conductor en el núcleo contribuyen a la autoexcitación y al mantenimiento del campo en un estado estacionario.

La tierra se puede considerar como un dipolo magnético. Su polo sur se encuentra en el Polo Norte geográfico, y el norte, respectivamente, en el Sur. De hecho, los polos geográficos y magnéticos de la Tierra no coinciden no solo en "dirección". El eje del campo magnético está inclinado con respecto al eje de rotación de la Tierra en 11,6 grados. Debido a que la diferencia no es muy significativa, podemos usar una brújula. Su flecha apunta exactamente al polo sur magnético de la Tierra y casi exactamente al norte geográfico. Si la brújula se hubiera inventado hace 720.000 años, habría apuntado tanto al polo norte geográfico como al magnético. Pero más sobre eso a continuación.

El campo magnético protege a los habitantes de la Tierra ya los satélites artificiales de los efectos nocivos de las partículas cósmicas. Tales partículas incluyen, por ejemplo, partículas ionizadas (cargadas) del viento solar. El campo magnético cambia la trayectoria de su movimiento, dirigiendo las partículas a lo largo de las líneas de campo. La necesidad de un campo magnético para la existencia de la vida reduce el rango de planetas potencialmente habitables (si partimos del supuesto de que las formas de vida hipotéticamente posibles son similares a los habitantes terrestres).

Los científicos no excluyen que algunos de los planetas terrestres no tengan un núcleo metálico y, en consecuencia, estén desprovistos de un campo magnético. Hasta ahora se creía que los planetas, formados por rocas sólidas, como la Tierra, contienen tres capas principales: una corteza sólida, un manto viscoso y un núcleo de hierro sólido o fundido. En un trabajo reciente, los científicos del MIT han propuesto la formación de planetas "rocosos" sin núcleo. Si las observaciones confirman los cálculos teóricos de los investigadores, entonces, para calcular la probabilidad de encontrar humanoides en el Universo, o al menos algo parecido a las ilustraciones de un libro de texto de biología, deberán reescribirse.

Los terrícolas también pueden perder su protección magnética. Es cierto que los geofísicos aún no pueden decir exactamente cuándo sucederá esto. El hecho es que los polos magnéticos de la Tierra son inestables. Periódicamente cambian de lugar. No hace mucho tiempo, los investigadores descubrieron que la Tierra "recuerda" el cambio de polos. Un análisis de tales "recuerdos" mostró que durante los últimos 160 millones de años, el norte y el sur magnéticos han cambiado de lugar unas 100 veces. La última vez que sucedió este evento hace unos 720 mil años.

El cambio de polos va acompañado de un cambio en la configuración del campo magnético. Durante el "período de transición" penetran en la Tierra muchas más partículas cósmicas que son peligrosas para los organismos vivos. Una de las hipótesis que explican la extinción de los dinosaurios afirma que los reptiles gigantes se extinguieron precisamente durante el próximo cambio de polos.

Además de los "rastros" de actividades planificadas para cambiar los polos, los investigadores notaron cambios peligrosos en el campo magnético de la Tierra. Un análisis de los datos sobre su estado a lo largo de varios años mostró que en los últimos meses comenzaron a presentarse en él. Los científicos no han registrado "movimientos" tan bruscos del campo durante mucho tiempo. El área de preocupación para los investigadores se encuentra en el Océano Atlántico Sur. El "espesor" del campo magnético en esta región no supera un tercio del "normal". Los investigadores han prestado atención durante mucho tiempo a este "agujero" en el campo magnético de la Tierra. Los datos recopilados durante 150 años muestran que el campo aquí se ha debilitado en un diez por ciento durante este período.

Por el momento es difícil decir cómo esto amenaza a la humanidad. Una de las consecuencias del debilitamiento de la intensidad del campo puede ser un aumento (aunque insignificante) del contenido de oxígeno en la atmósfera terrestre. La conexión entre el campo magnético terrestre y este gas se estableció mediante el sistema de satélites Cluster, un proyecto de la Agencia Espacial Europea. Los científicos han descubierto que el campo magnético acelera los iones de oxígeno y los "arroja" al espacio exterior.

A pesar de que el campo magnético no se puede ver, los habitantes de la Tierra lo sienten bien. Las aves migratorias, por ejemplo, encuentran su camino, concentrándose en él. Hay varias hipótesis que explican exactamente cómo se siente el campo. Uno de estos últimos sugiere que las aves perciben un campo magnético. Las proteínas especiales, los criptocromos, en los ojos de las aves migratorias pueden cambiar su posición bajo la influencia de un campo magnético. Los autores de la teoría creen que los criptocromos pueden actuar como una brújula.

Además de las aves, las tortugas marinas utilizan el campo magnético terrestre en lugar del GPS. Y, como muestra el análisis de fotografías satelitales presentadas como parte del proyecto Google Earth, vacas. Después de estudiar fotografías de 8510 vacas en 308 regiones del mundo, los científicos concluyeron que estos animales son los preferidos (o de sur a norte). Además, los “puntos de referencia” de las vacas no son geográficos, sino precisamente los polos magnéticos de la Tierra. El mecanismo de percepción del campo magnético por parte de las vacas y las razones de tal reacción siguen sin estar claros.

Además de las notables propiedades enumeradas, el campo magnético contribuye. Surgen como resultado de cambios abruptos de campo que ocurren en regiones remotas del campo.

El campo magnético no ha sido ignorado por los partidarios de una de las "teorías de la conspiración": la teoría del engaño lunar. Como se mencionó anteriormente, el campo magnético nos protege de las partículas cósmicas. Las partículas "recolectadas" se acumulan en ciertas partes del campo, los llamados cinturones de radiación de Van Alen. Los escépticos que no creen en la realidad de los alunizajes creen que durante el vuelo a través de los cinturones de radiación, los astronautas recibirían una dosis letal de radiación.

El campo magnético terrestre es una asombrosa consecuencia de las leyes de la física, un escudo protector, hito y creador de las auroras. Sin él, la vida en la Tierra podría verse muy diferente. En general, si no existiera el campo magnético, habría que inventarlo.

Entre los diversos escenarios del "fin del mundo" a menudo aparece como un cambio en la dirección de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre. En pocas palabras, cuando el polo norte magnético está en el hemisferio sur, y viceversa. Consideremos por qué esto es posible y qué peligros para nosotros pueden resultar de esto.

¿Por qué necesitamos el campo magnético de la tierra?

El campo magnético de la Tierra es un fenómeno único. Ningún planeta terrestre tiene nada parecido. Incluso los campos magnéticos de Saturno, Urano y Neptuno son más débiles. Solo en Júpiter es más poderoso, pero por eso es un gigante. Hasta ahora, la ciencia no sabe de dónde proviene el campo magnético de la Tierra ni por qué es tan fuerte. Se supone que esto está relacionado de alguna manera con la Luna; después de todo, ningún otro planeta, excepto la Tierra, tiene un satélite tan relativamente grande, cuya masa es solo 80 veces menor que la masa del planeta. Pero aún no está muy claro cómo la Luna genera tal campo magnético cerca de la Tierra.

Una cosa que sabemos con certeza. Sin el campo magnético, no habría vida en la Tierra. Las corrientes de partículas cósmicas cargadas que caen en las inmediaciones de la Tierra desde el espacio exterior son capturadas por las líneas de fuerza del campo magnético de nuestro planeta, su magnetosfera, y no alcanzan su superficie. Permanecen a una altitud de 500 a 70.000 km sobre la Tierra, formando cinturones de radiación en los que los astronautas no pueden permanecer mucho tiempo.

Si el campo magnético de la Tierra (campo geomagnético) de repente desapareciera para siempre, luego de un tiempo, la radiación cósmica dura conduciría a la desaparición de toda vida superior en su superficie. La vida permanecería solo en el agua a una profundidad de más de diez metros y en cuevas profundas en la tierra.

Inversiones del campo geomagnético

Desde la infancia, estamos acostumbrados al hecho de que la aguja de la brújula debe apuntar hacia el norte. Cierto, hay tormentas magnéticas y anomalías en las que la brújula, como dicen, se vuelve loca, pero luego todo vuelve a encajar. Sin embargo, la brújula se inventó hace solo unos pocos siglos y la Tierra existe desde hace miles de millones de años. Y resultó que la posición actual de los polos magnéticos de la Tierra no es la única posible. ¡Hubo largos períodos en la historia de nuestro planeta cuando la aguja de la brújula, una vez que estábamos allí, apuntaba al sur!

Esto fue descubierto por el fenómeno de remanencia de rocas sedimentarias en diferentes lugares de la Tierra, especialmente en el fondo de los océanos. Habiendo determinado el tiempo de formación de estas rocas utilizando varios métodos, los científicos han compilado una escala de cambios en la polaridad del campo geomagnético.

Resultó que los polos magnéticos ocuparon su posición actual en los puntos cardinales hace aproximadamente 780 mil años. Este último período se llama la era Brunhes. Y antes de eso, alrededor de un millón 800 mil años, continuó la era de la magnetización inversa de Matuyama. Sin embargo, no fue homogéneo. En su interior hay al menos cinco episodios de menor duración -de varios miles a 220 mil años- en los que la dirección de la aguja magnética coincidiría con la moderna.

Estrictamente hablando, esta época actual debería considerarse la época de la magnetización inversa. Después de todo, las líneas de fuerza del campo geomagnético ahora salen del polo ubicado en el Hemisferio Sur, por lo tanto, este polo en particular es el Norte magnético, y ubicado en el Hemisferio Norte es el Sur magnético. Pero en este caso, la física dio paso a la geografía familiar, para no crear confusión entre las personas.

Por qué está pasando esto

Las razones del cambio en la dirección de las líneas del campo geomagnético siguen siendo completamente desconocidas. La ciencia aún no sabe si este cambio puede predecirse mediante otros parámetros geofísicos. Por ejemplo, cambiando la fuerza del campo geomagnético o por el movimiento de los polos. Después de todo, la posición de los polos magnéticos en la superficie terrestre no permanece invariable. se están moviendo Además, según las mediciones, en las últimas décadas se están moviendo cada vez más rápido.

Entonces, si el polo magnético norte (llamémoslo por costumbre) en la década de 1970 se desplazó a una velocidad de 10 km por año, a principios del siglo XXI ya era de 50 a 60 km por año. En los primeros años de este siglo, abandonó las islas del Ártico canadiense y se dirige hacia Rusia. Este año cruzará el meridiano 180 y estará más cerca de Eurasia que de América del Norte.

La intensidad del campo geomagnético de la Tierra, a juzgar por la misma magnetización remanente, en este caso, productos cerámicos, se ha ido debilitando constantemente durante los últimos siglos. ¿Podría ser esto una señal de una próxima inversión de polaridad? En otras palabras, aún no sabemos qué puede presagiar exactamente un cambio en los polos magnéticos de la Tierra, qué tipo de presagios tiene este fenómeno.

Peligro para la humanidad tecnológicamente avanzada

Si el campo geomagnético es excitado, como afirma una de las hipótesis, por flujos de materia en el manto -los mismos que son responsables del movimiento de las placas tectónicas y de los procesos de formación de montañas- entonces el cambio de polos magnéticos puede ir acompañado de fenómenos catastróficos. terremotos y erupciones volcánicas. Pero el principal peligro es, como ya se mencionó, la desaparición temporal del campo geomagnético durante la inversión de polaridad. Según los modelos teóricos existentes, los polos magnéticos de la Tierra desaparecerán antes de cambiar de lugar. Y nadie sabe cuánto tiempo.

Sin embargo, hay razones para el optimismo. Después de todo, las inversiones del campo geomagnético han ocurrido en la Tierra muchas veces, incluidas varias docenas de veces en los últimos cinco millones de años. No se produjeron grandes extinciones de seres vivos durante estos períodos. Por lo tanto, hay razones para creer que tales episodios fueron de muy corta duración. Es cierto que hay otra explicación: de los animales, incluidos los ancestros humanos, solo sobrevivieron en estos episodios aquellos que estaban acostumbrados a refugiarse en cuevas. Es por eso que los restos de personas primitivas se encuentran principalmente allí.

La inversión del campo geomagnético, por breve que sea, amenaza con peligros para la humanidad moderna debido a su fatal dependencia de las altas tecnologías. La inversión de la polaridad magnética, que también afectará el estado de la ionosfera terrestre, conducirá inevitablemente a fallas graves de todos los sistemas de comunicación por satélite, a la imposibilidad de las comunicaciones por radio de largo alcance y la navegación para aeronaves y barcos. Nuestra civilización entonces, en un abrir y cerrar de ojos, puede descender al nivel técnico de la Edad Media, lo que amenaza con consecuencias sociales impredecibles.

En pocas palabras, el principal peligro para la humanidad, en caso de cambio de los polos magnéticos, es, como en otros desastres naturales, la persona misma, el comportamiento espontáneo e impredecible de sus masas, presa del pánico masivo y convirtiéndose en objeto de manipulación.

Y nuestra misma ignorancia de cuándo y cómo puede suceder esto muestra lo poco que la ciencia moderna, que ha mirado profundamente en el Universo a decenas de miles de millones de años luz, sabe hasta ahora sobre lo que está sucediendo a una profundidad de solo seis mil kilómetros bajo nuestros pies.