Причуды текущего лета заставляют всерьез задуматься о глобальном потеплении и даже о близком конце света. Главным виновником изменения климата во многих теориях считается магнитное поле Земли.
Разобраться в справедливости таких обвинений помог доктор наук, заведующий лабораторией геомагнитных вариаций Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН Анатолий Левитин.
Что представляет собой магнитное поле Земли и какую роль оно играет в поддержании жизни?
Анатолий Левитин: Магнитное поле — это одно из геофизических полей Земли. Есть также поле электрическое, гравитационное и т.д. Эти поля в совокупности и определяют всю физику и частично химию того, что твориться в околоземном пространстве. Магнитное поле — эта сумма источников тока, которые регистрируются на поверхности земли. Самый большой вклад вносит ток, который находится на границе твердого и жидкого ядра, это примерно 3 тыс километров. Вот там рождается поле, которое называется главным магнитным полем или диполем. Оно неоднородно: на экваторе имеет величину порядка 30 тыс нанотесел, а на полюсе — 60 тыс нанотесел. Есть еще поля, которые тоже находятся внутри, но уже ближе к поверхности. Они связаны с наличием в земле каких-то минералов, обладающих магнитными свойствами. Это курская магнитная аномалия и т.д.
Кроме того, есть внешние поля. В околоземном пространстве существует токовые системы, связанные с энергией, поступающей к нам со стороны Солнца в виде волновой энергии (излучения) и корпускулярной (частиц). Эти так называемый солнечный ветер. Вместе с ним приходит межпланетное магнитное поле. Весь этот поток налетает на магнитное поле Земли, оно его отклоняет, и в солнечном ветре образуется такая каверна — магнитосфера. Ионизированные частицы не могут сюда проникнуть, они ее обтекают.
Защита — главная функция магнитного поля. Оно отражает радиацию, те частицы, которые могли бы к нам проникнуть. И еще оно управляет многими вещами в околоземном пространстве. Без него не было бы ионосферы. Есть процессы в атмосфере, которые от него зависят, и т.д. Ну и, возможно, магнитное поле действительно влияет на человека, на природу, и обеспечивает жизнь на планете.
Рассмотрим вариант электрического теплого пола
Для ученых магнитное поле прекрасно тем, что очень хорошо себя характеризует и проверяется. Его легко измерить. Поэтому магнитное поле является неким термометром. Но ведь температура сам по себе не говорит о том, что болит. Так и магнитное поле только информирует о том, что сейчас началось поступление энергии. Но в этот момент происходит масса других физических процессов. Один из таких процессов — полярное сияние. Это высыпание частиц из магнитосферы в верхнюю атмосферу. Возникает радиация. Соответственно, во время бури она сильная в наиболее высоких широтах. Кроме этого возникают всяческие неустойчивости плазменные, возникает ультразвук. Это те частоты, которые мы не слышим, но они могут на нас негативно влиять. Происходит масса таких явлений, которые могут быть вообще не связаны с магнитным полем, они просто одновременно возникают, когда усиливается поступление энергии. Так что магнитное поле — просто показатель. Но большинство людей думает, что магнитное поле реально на все действует, просто потому, что его мы видим, а остальное видеть не можем. Высыпание частиц очень трудно мерить, ультразвуки — тоже. А это легко мерить. Но грешить на это поле не надо.
В последнее время приходится довольно часто слышать о вероятности смещения земных полюсов. Насколько такое возможно?
А.Л.: Для описания магнитного поля делаются магнитные съемки. Во многих обсерваториях, которых больше 150 штук, ведутся измерения, потом они математически обрабатываются, и получается некая модель распределения магнитного поля. Эта обработка приводит к тому, что мы представляем магнитное поле как диполь, который проходит по центру Земли или близко к центру в некоторых точках, которые называются геомагнитными полюсами.
Теперь мы говорим: а давайте найдем полюс не математически, а физически, при помощи приборов. Такие исследования проводятся очень давно, есть набор данных, по которым можно проследить, что полюс движется. Раньше это было движение по кругу. Но в последние годы получилось так, что он перестал кружиться и пошел в одном направлении. Поэтому возник вопрос: а вдруг этот полюс поехал, и если он так и будет ехать, то скоро приедет в Сибирь?
Эту гипотезу подпитывает и тот факт, что магнитное поле постепенно слабеет. Слабеет очень медленно – примерно на 15 нанотесл за 5 лет. Но всегда находятся люди, которые говорят, что это изменение ускорились. Кто-то, например, подсчитал, что через 30-40 лет магнитное поле уменьшится на 10%. Тогда начнутся некие катаклизмы. В частности, проникновение солнечной радиации ближе к Земле.
Стоит также отметить, что сама конфигурация магнитного поля неоднородна. Есть так называемая полярная шапка – до 80-х градусов широты. Дальше идет область, где наиболее часты полярные сияния. Если диполь будет убывать, то эти зоны полярных сияний будут сдвигаться вниз. И если изменения действительно будут идти так быстро, к 2050 году полярные сияния окажутся в Москве. И все противное, что с ними связано, будет здесь. Но надо понимать, что мы меряем сумму полей. И разделить ее на слагаемые очень тяжело, потому что каждое из этих полей не имеет ни цвета, ни запаха. Соответственно, нельзя с точностью сказать, за счет чего слабеет магнитное поле и насколько длительным будет это явление.
Магнитное поле живет, по крайней мере, миллиард лет. А меряем мы его более или менее нормально 200 лет. Что такое 200 лет от миллиарда? По идее, мы наблюдаем это магнитное поле секунды. И за секунды хотим узнать, что будет дальше. Это же невозможно. Делать глобальные выводы на основании тех данных, которые имеются на сегодняшний день, напрасный труд. Это подходит только для того, чтобы напугать кого-то. Действительно, за изменением магнитного поля могут стоять сложные вещи, но сейчас этого не происходит. Оно живет как живет.
Часто приходится слышать о том, что магнитное поле планеты, становится главным виновником изменения климата. Согласны ли вы с этим?
А.Л.: Земля имеет свою энергетику, которая состоит из того, что она получает тепло от Солнца и расходует его: нагреваются океаны, атмосфера, потом происходит перераспределение, потому что океан, нагревшись, тепло отдает. Это все образует некую сложную динамику и создает так называемый энергетический бюджет планеты. Мы его можем описывать, но учесть хорошо не можем, потому что не можем натыкать точек наблюдения в океане, со всеми его течениями, не можем атмосферу тщательно наблюдать. Так что мы имеем возможность оценить этот энергетический бюджет максимум с точность 85%, остальные 15% будет ошибка. А сколько должно от этого бюджета измениться, чтобы мы почувствовали, что изменяется климат? Ну хотя бы один процент. Но если мы меряем весь бюджет с погрешностью в 15%, как мы можем этот один процент выделить? Точно так же, как с магнитным полем, мы попадаем в такую область, где можем строить лишь предположения. И потом, как можно доверять людям, которые что-то говорят про нашу погоду, когда они даже не могут точно предсказать, что завтра-то будет?
А может ли деятельность человека влиять на природные процессы и привести к гибели человечества? Ядерный апокалипсис, конечно, не в счет.
А.Л.: Здесь надо представить, можем ли мы вносить добавочно в энергетический бюджет тот один процент, который способен привести к изменениям. В настоящее время все, что мы производим, занимает такие мизерные доли, что говорить о существенном влиянии пока не стоит.
То есть парниковый эффект, о котором там много говорят в последние годы, на климат не влияет?
А.Л.: Влияет, но не так сильно, чтобы изменить его. Дело в том, что здесь же постоянно идет игра – политическая, экономическая, за финансирование научных проектов и т.д. Вы наверное помните, что было с озоновыми дырами. Тоже много говорили об угрозе, потому что только почувствовали и получили способ измерения. Прошло лет пять, поняли, что они как возникают, так и заштопываются. Мы на таком уровне понимания природных процессов, что страшно делать какие-то прогнозы. Земля существует столько времени, что надо было уже поверить, что так мгновенно, за какую-то секунду, с ней ничего не сделаешь. Да, происходят какие-то события на Солнце. Но история показывает, что не может Солнце сойти с ума и погубить Землю.
Но был же потоп всемирный.
А.Л.: Ну, может быть. Но надо же как-то убеждать людей, чтобы не боялись.
Сложно не бояться в условиях нынешнего лета.
А.Л.: Дело в том, что сегодняшняя жара состоит из температур, которые уже встречались. У нас уже был 1972 год, когда тоже было жарко и все горело. Если бы мы столкнулись с температурами, которые никогда в жизни не встречались…
Но ведь нашу аномальную погоду сопоставляют с такой же аномальной погодой в Южной Америке, например, где наоборот непривычно холодная зима – минус 15 и снег, чего никогда не бывало. Получается, что какая-то зависимость прослеживается.
А.Л.: Климат – это столетнее, а лучше сказать тысячелетнее изменение. И у нас нет достаточного опыта наблюдений и нет статистики, которая могла бы что-то сказать.
Получается, что мы одинаково не можем ни утверждать, что человечеству грозит глобальная катастрофа, ни отрицать этого.
А.Л.: Это уже бывало и никаких катастроф не было.
А динозавры?
А.Л.: А что мы знаем про динозавров? Вы представляете, сколько лет назад это было? И их вымирание от климатических изменений опять-таки лишь гипотеза.
Мы знаем, что они были и вымерли, что Земля существует порядка 4 миллиардов лет, а человечество – несколько тысячелетий…
А.Л.: Мы не знаем. Вы можете строить любые догадки, проиграть любой вариант с изменением, но будет ли такое изменение в реальности, неизвестно.
А вы можете сейчас сказать: я клянусь, что человечество будет жить, и никаких катастроф в ближайшем будущем не случится?
А.Л.: Да, я клянусь. Все прошлое за меня.
Но вы же сами сказали, что теоретически полярное сияние может оказаться над Москвой.
А.Л.: Может. Но для этого магнитное поле должно измениться на 10%. Бывает, что во время сильной бури вот этот наш диполь меняется на 1-2%. Но это происходит потому, что действует внешняя сила мощная, и ее хватает только на 4-5 часов. Все магнитные бури – это некие случайные явления, которые требуют совпадения нескольких факторов. По отношению к нашему миру, мы еще дети. Мы только в 60-е годы получили спутники. Никто не представлял, что есть магнитосфера, что существует солнечный ветер. Мы все это открываем, аппетиты растут, начинаем фантазировать. Но нельзя не окончив не только школу, но и наверное даже детский сад в этом мироздании, делать такие выводы.
Если все-таки говорить о вероятностях… Есть сценарий, согласно которому в 2012 году Солнце достигнет основных циклов своей активности, изменение магнитной полярности подействует как колоссальный магнит, который будет способен изменить магнитные поля всех «подвластных» ему космических тел в гелиосфере, в том числе и Земли. Теоретически такое возможно?
А.Л.: Во время магнитной бури у нас на 1-2% может уменьшаться магнитный диполь. Теперь давайте придумывать: будут такие выбросы, которые сожмут эту магнитосферу так, что диполь изменится на 10%, причем действовать это будет непрерывно. Ну да, все будет так, как говорят. Оно поедет, сдвинется. Оно же и сдвигается: во время сильных бурь зона полярных сияний смещается. Одна из первых известных мощнейших магнитных бурь была в 1859 году. Ее зарегистрировали на обсерватории в Египте. И тогда полярные сияния наблюдались на очень низких широтах. Во время сильных современных магнитных бурь полярные сияния бывают как над Москвой, так и еще ниже по широте. Их можно увидеть, только надо, чтобы в это время была ночь. Но теперь вы предполагаете, что Солнце вот такими гигантскими штуковинами начнет непрерывно стрелять. С чего? Любую гипотезу надо проверить. Либо залезть непосредственно в природный процесс, либо создать в лаборатории точно такие же условия. Когда этого сделать нельзя, можно строить лишь догадки.
