Геофизик Валерий Петров: «Магнитные бури? Мы живем в океане магнитных бурь!»

Фото: Shutterstock.

Магнитная буря – это страшно. Мрачный диктор на экране советует запастить таблетками, и, не успевает он договорить, как – давление подскочило, голова взрывается, и словно нечем дышать, воздух будто наполняется электричеством, темнеет в глазах, сжимает грудь.

И ведь это только цветочки – а мать-Природа готовит ягодки. Магнитное поле Земли скоро исчезнет вовсе, и потоки жесткой космической радиации, от которой не спасет ни свинец, ни бункер, обрушатся на нас с неба. Немногие выжившие станут, словно питекантропы: погаснут экраны компьютеров, не взлетят самолеты, не заведутся машины. На Земле наступит новый каменный век.

Что тут правда? Говорим об этом с человеком, который точно знает ответ. Научный обозреватель Комсомолки Евгений Арсюхин беседует с Валерием Петровым, кандидатом наук, руководителем направления «Магнетизм Земли и планет» Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН.

ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ – ПРЯМО НАД ГОЛОВОЙ

- Магнитное поле Земли неуклонно слабеет. Наши бабушки родились в куда более сильном магнитном поле. Как это уже повлияло на человека?

- С 1845 года земной «магнит» действительно потерял около 10% своей силы. Как это повлияло на человека? Короткий ответ – никак. Человек не может непосредственно чувствовать магнитное поле.

Правда, это повлияло на карты, на навигацию. Приходится постоянно вносить коррективы в модели магнитного поля, и пересчитывать карты; раньше раз в пять лет, теперь раз в два года. Но я не знаю никаких других последствий. Это совершенно незаметно человеку без приборов.

- Поспорю с вами. В старых советских книжках школьникам предлагали сделать опыт. Воткнуть вертикально в землю что-то железное, и убедиться, что железяка «перехватила» магнитное поле Земли, сама намагнитилась. Сейчас этот опыт поставить невозможно.

- Я подозреваю, что и тогда было невозможно. Балка должна быть массивной, и из металла, который легко воспринимает магнитные поля. Я думаю, у реальных школьников 1950-х годов опыт, как правило, не получался.

- Биологи говорят: перелетные птицы стали сбиваться с маршрутов. Часто в этом винят ослабление магнитного поля, ведь у птиц «компас» в головах.

- Современные птицы – практически те же, что были 40 тысяч лет назад. Для биологии, эволюции это не срок. А вот для магнитного поля – срок, ведь именно 40 тысяч лет назад оно так ослабло, что практически пропало. Но птицы как летали, так и летают. Не вымерли. Эволюция не прекратилась.

Почему? Просто магнитное ориентирование для птиц – не основной инструмент. Они им пользуются, когда нет других способов, например, не видно земли, темно. Полностью полагаться на «внутренний компас» в голове им нельзя. Скажем, с XVIII века направление, куда показывает стрелка компаса в Петербурге, сместилось градусов на 20. Выше я говорил, что нам приходится пересчитывать наши карты. Но мы-то пересчитаем. А птицы, которые свои навыки закрепляют тысячелетиями, просто залетели бы не туда. Природа «знает», что магнитное поле Земли – штука ненадежная. И она ограничила применение магнитного ориентирования.

- Сместилось на 20 градусов, потому, что сместился магнитный полюс? Несколько лет назад об этом вещали из каждого утюга. А теперь молчок. Он остановился?

- Он не остановился, но замедлился. А замолчали потому, что были надежды: вот, сейчас магнитный полюс придет на Таймыр, а вместе с ним и полярные сияния окажутся в южных широтах. В Новосибирске будем видеть сияние над головой. Разовьем туризм, и вообще – красиво. Когда поняли, что этого не случится, разочаровались.

- Не будет в промышленных количествах сияний ни в Новосибирске, ни в Москве?

- Это изначально были ошибочные надежды. Понимаете, на самом деле «магнитных полюсов» как минимум два…

- Ну да, северный и южный.

- Нет, у нас, тут, в нашем полушарии – два. Есть тот, на который указывает стрелка компаса. Именно он довольно быстро перемещается и именно его пришествия так ждали на Таймыре. Его поле формируется токами, которые циркулируют неглубоко под Землей. И сила той части поля, за которую он отвечает, стремительно убывает с высотой.

Есть второй полюс, присутствие которого мы компасом не ощущаем, зато он создает «магнитную ауру» нашей планеты высоко в космосе – магнитосферу. В ней-то и рождаются полярные сияния. И этот полюс практически стоит на месте.

Мы бы увидели, что, в самом деле, на Таймыре компас показывает – вот, здесь полюс! Точнее, ничего не показывает, ведь на магнитном полюсе компас не работает. При этом сияния где были, там и остались.

- Ну а теперь ясно, что даже тот, слабый полюс, на Таймыр не придет.

- Похоже, нет. Или очень нескоро.

РАДИАЦИЯ ВЫРАСТЕТ ВТРОЕ. НО ЭТО НЕ САМОЕ СТРАШНОЕ

- Поговорим о самом «страшном страхе». Периодически магнитные полюса Земли меняются местами. А перед этим поле исчезает вовсе. Говорят, нас ждет невероятная катастрофа. Когда это случится?

- Мы не можем сказать точно. Магнитное поле наблюдают лет 200, достоверные наблюдения ведутся лет сто. Взять, и данные за столетия экстраполировать на тысячелетия – дело неблагодарное. Тем не менее, мы это делаем, потому что другого способа нет. Но главным образом мы опираемся на те сведения о поле, которые накопил не человек, а сама природа. На палеомагнетизм.

СПРАВКА КП

Если вещество нагреть, оно перестанет магнитится. Поэтому лава, которая выплескивается из вулканов, не магнитится. Остывая, лава берет в себя то поле, которое есть на данный момент. Если застывшую лаву никто не трогал, то она хранит силу и направление поля, которое было на момент ее застывания. Этим пользуются геологи. Ищут непотревоженную горную породу, и измеряют. Работа очень тонкая. Зато мы в общих чертах знаем поведение магнитного поля за примерно миллиард лет – конечно, с разной точностью.

КОНЕЦ СПРАВКИ

Что мы узнали. В последний раз полюса поменялись местами, а поле исчезло, 780 тысяч лет назад. А в среднем оно меняется раз в 450 тысяч лет. То есть – уже пора бы. Ритм в 450 тысяч лет, конечно, не очень четкий, и было один-два эпизода, когда переполюсовка сильно затягивалась. Поэтому мы понимаем, что скоро все начнется, но в точности не знаем, когда.

Мы пытаемся улучшить наши модели, наблюдая за магнитным полем Солнца. Оно горячее, быстро вращается, его вещество не такое вязкое, как земное, и там все процессы идут быстрее. На Солнце переполюсовка случается раз в 12 лет. Не тысяч лет, а каждые 12 наших лет. Мы многое узнали, но многое остается тайной. Так, солнечный ритм тоже нечеткий, от семи до 15 лет.

- Иными словами, Земля лишится магнитного поля или завтра, или через тысячу лет.

- Примерно так.

- Утешимся словами Петра Великого: «что человек предсказал, то чудом назвать не можно». Мы хотя бы понимаем причину, почему полюса меняются местами?

- Не очень хорошо. Мы плохо знаем обстановку внутри Земли. Качественная модель есть, количественная пока не очень точная.

- Часто говорят, что это как бы аналог эффекта Джанибекова.

СПРАВКА КП

Советский космонавт Владимир Джанибеков заметил, что болт, который вращается в невесомости, внезапно сам собой переворачивается. Эффект объяснили медленным накоплением неустойчивости, которая разряжается рывком, и переворачивает болт. Но родились теории заговора: что есть Земля, как не волчок? И она тоже перевернется! Астрономы говорят: такого за 4 миллиарда лет не было. Но вдруг похожая причина переворачивает магнитные полюса?

КОНЕЦ СПРАВКИ

- Земля не перевернется.

- Хорошая новость.

- Я бы не стал привлекать эффект Джанибекова, там все немного не так работает. Как появляется земной магнетизм? Небольшое начальное поле создает вокруг себя другое поле, которое начинает влиять на первое и усиливать его. То, первое, в свою очередь усиливает второе. Возникает положительная обратная связь. Если вы поднесете микрофон к динамику, то услышите рев. Его называют «самовозбуждение». Вот вам точный аналог! Важно понимать: все системы, построенные на положительной обратной связи, неустойчивы. Поэтому так туго идет изучение поведения магнитного поля Земли.

- Что будет во время переполюсовки? Все умрут?

- Скорее всего, мы не умрем. Человек как вид существует около 2,5 миллионов лет. За это время Земля несколько раз теряла магнитное поле. Как видите, мы живы.

- Но говорят, что всякий раз его исчезновение вызывало мутации…

- Очень сложно связать биологические процессы, которые развиваются миллионами лет, с быстротечными изменениями магнитного поля. В относительно недавней истории поле, не исчезая полностью, дважды сильно ослабевало: 70 тысяч лет назад и 45 тысяч лет назад. В последний раз мы потеряли 75% поля, и это длилось всего сто лет. Произошли ли какие-либо мутации с древним человеком на протяжении этих ста лет? Вот так, однозначно, что да или нет, я бы не отважился заявлять.

Что происходит, когда поле исчезает? Оно защищает нас от космической радиации. Подсчитали: если поля не станет, уровень радиации поднимется втрое. Страшно? Вроде страшно, а на самом деле нет. Нынешний, естественный уровень радиации, который образуется от тех частиц, что все-таки проникают из космоса, ничтожен. Увеличь это ничтожное втрое, получишь все равно ничтожное. На Земле есть места, где радиация намного сильнее – фонят горные породы. Там тысячелетиями живут люди. Врачи за ними присматривают, и вроде никаких особых мутаций нет.

Конечно, если пожить без магнитного поля 10 тысяч лет, мутации накопятся. Но нам не придется жить без защиты так долго.

- Пугают ведь еще и техническим апокалипсисом. Современная техника очень чувствительна к радиации. Упадут самолеты, погаснут компьютеры.

- Проблема есть. Но не страшная. Скоро – 70 лет, как человек запускает спутники. Они летают в том числе в радиационных поясах Земли, где фонит ого-го как. Что-то там ломается. Инженеры смотрят, предлагают решения. Защищенные от радиации микросхемы, например: другие материалы, сверхпрочные корпуса. Как-то техника, конечно, на исчезновение магнитного поля отреагирует. Но мы примерно понимаем, как защититься, и катастрофы не будет.

Есть ведь и второй момент: когда поля не станет, оно, вполне возможно… будет даже сильнее!

Фото: Shutterstock.

- Это прямо парадокс какой-то.

- Смотрите, основная компонента магнитного поля Земли – дипольная. Это как у магнита, два полюса, северный и южный. Часто и говорят, что внутри Земли как бы спрятан большой магнит, диполь.

И вот его нет. И тут мы вспоминаем, что, кроме этого «большого магнита» есть же еще малые. Они создают локальные магнитные поля. Расчеты говорят, что, когда не будет диполя, эти поля усилятся. И на Земле появятся места, где магнетизм окажется даже «гуще». Однако, между такими зонами будут территории, на которых магнитного поля не станет вовсе.

- Компасом не воспользуешься.

- Да, он будет показывать куда попало. И вот, сами эти «магнитные территории» будут от радиации защищены. А в стыках между ними радиация будет хлестать, как сквозь дырявую крышу.

- Вот где потенциал для туризма! «У нас есть кондиционер и магнитное поле».

- Но я вас сейчас удивлю еще больше. Такие «стыки», места, открытые радиации глубокого космоса, на Земле и так есть! В приполярных зонах. Откуда они берутся?

Силовые линии магнитного поля выходят из полюсов и идут вверх, замыкаясь в тысячах километров над нами. Вроде никаких «щелей» быть не должно. Но мы забыли о Солнце. Оно постоянно извергает плазму. Долетев до Земли, плазма искажает магнитное поле: делает его приплюснутым с дневной стороны, и растягивает силовые линии в «хвост» с ночной. Тут-то, между сплюснутой зоной и хвостом, и возникают щели, или полярные капы. В результате человек, живущий в некоторых полярных районах, периодически оказывается под дождем космической радиации. Эти щели, капы, перемещаются по небу, словно светила, восходят, заходят, и в конкретном месте человек облучается около половины суток (днем).

Такие места есть в Канаде, есть у нас. Людей там живет мало, но – люди есть. Никаких аномалий в здоровье у них не наблюдается.

Не надо бояться исчезновения магнитного поля. Наши предки выжили - и мы выживем, куда денемся.

ДЛЯ ЖИЗНИ НУЖНА ЛУНА

- Мы вообще хорошо понимаем, откуда взялось магнитное поле Земли?

СПРАВКА КП

Сегодня в науке господствует версия «земного динамо». Внутри Земли есть железное ядро. Оно вращается не в точности так, как наша планета в целом. Плюс в глубине – сложные потоки вещества. Как в электродвигателе, эти движения производят магнитное поле. Конечно, это очень-очень грубая интерпретация хорошо разработанной теории, но в целом так.

КОНЕЦ СПРАВКИ

- Думаю, что хорошо, и сомнений не осталось, когда изучили другие планеты Солнечной системы. Для возникновения магнитного поля нужно горячее железное ядро, твердое внутри, но окруженное жидкой оболочкой, высокая тектоническая активность и быстрое вращение планеты. Марс давно остыл. Венера вращается очень медленно. Там и там заметного поля нет.

- То есть магнитное поле Земли, важное условие нашей жизни – это цепь случайностей?

- Я думаю, да, но, если говорить о жизни, к таким случайностям часто добавляют еще и Луну. Она нужна, чтобы мы жили. Луна создает приливы. Жизнь сформировалась в приливной зоне, где море то наступает, то отходит. Многие планетологи говорят, что без Луны не было бы нас. И без магнитного поля, конечно. Кстати, не исключено, что высокая активность недр Земли – тоже от лунных приливов.

- Верите ли вы, что есть Большая тайна в прошлом нашей планеты, которую мы упускаем? Например, Земля была намного меньше. Или – материки не движутся так, как мы привыкли думать?

- Тайн много, но из того, что описывают теории заговора, думаю, ничего нет. Движения материков установлены точно. Мы можем сказать, где материки были в прошлом, где окажутся в будущем. Размеры Земли, да, растут – за счет космической пыли. Каждый день наша планета получает 60 тонн извне. Но это слону дробина. Так что, полагаю, в общих чертах мы разбираемся в том, что где лежит (и лежало) в нашем доме.

МЕЧТА О ВЕЧНОМ ДВИГАТЕЛЕ

- Можно ли создать вечный двигатель из магнитного поля Земли? Например, взять рамку, и просто поставить на стол. Через нее пройдут линии магнитного поля. Земля вращается. Линии меняются. Рамка производит ток.

- А вы попробуйте. Ничего не получится.

- Я даже знаю ответ: потому, что линии поля «приклеены» к Земле, и магнитный поток через рамку не меняется?

- Конечно. А вот если рамку двигать, махать ею, ток будет. Вы получите электричество прямо от магнитного поля Земли! Но это уже не вечный двигатель: вам же приходится рамкой махать, тратить энергию.

Вообще, удивлю немного: строго говоря, силовые линии не «приклеены» к грунту. Они «приклеены» к глубокой области земного ядра, а ядро вращается немного не так, как вся планета. Ядро делает один оборот, не зависящий от вращения Земли, за несколько сотен лет. Но это ничего не меняет: от такого медленного вращения тока вы не получите.

- Я читал, что нашли лазейку, и вечный двигатель все-таки возможен. Нужно только применить особые материалы.

- Я тоже читал. Предлагают одну часть рамки изолировать от магнитного поля Земли с помощью сверхпроводимости. И за счет этого получить энергию. Мне кажется, это фантазия. Потому что сверхпроводимый экран тут же создаст свое поле, и никакого перепада магнитных сил, из которого можно выкачать энергию, вы не получите.

- Тем не менее, инженер XIII века Пьер де Марикур уверял, что он сделал такой двигатель. Он изготовил магнитный шар, подвесил его без трения, и шар сам собой вращался, делая оборот в сутки. Правда, повторить опыт никому не удалось, но вряд ли военный инженер лгал.

- Я долго думал над этим опытом. Конечно, магнетизм тут ни причем. Есть только одна призрачная возможность. Раз он убрал трение, шар у него оказался не зависим от вращения Земли. Земля вращается, а шару-то с чего вращаться? Это как маятник Фуко, который сохраняет изначально заданное направление, а пол (Земля) прокручивается под ним. Конечно, уверенности нет. Установка Марикура не сохранилась, опыт его повторить никому не удалось, да и вряд ли в XIII веке были столь тонкие технологии. Правды не узнаем.

ЧТО УЖАСНЕЕ МАГНИТНОЙ БУРИ? ДЕНЬ ЗАРПЛАТЫ

- Марикур жил в XIII веке, а дачники, которые в 1970-е магнитили воду, живы и сейчас. Но технология исчезла. Никто так больше не делает. А ведь писали, что урожаи были фантастические. Почему так?

- Да просто забили. Ведь это не работало на самом деле. Ни магнитная вода, ни талая вода. А «технологии», которые не работают, сами собой тихо-тихо исчезают. Я пробовал проращивать семена талой водой. Эффекта не заметил. Допускаю, что магнит может снизить жесткость воды, растворив какие-то примеси, и только. Все прочее из сферы легенд.

- Как пропали и люди, которые могли руками чувствовать магнитное поле. А сколько было шуму в советской прессе. Клали магниты в коробки, и они руками чуяли.

- И покажите, где эти люди сейчас. Про них даже не слышно.

- Вроде меньше стали писать и про радар HAARP на Аляске, который искажает магнитосферу планеты?

- Прошел шум, да. Одно время что только ему ни приписывали: землетрясения, цунами, ураганы. На самом деле: HAARP и прочие такие устройства могут вызвать полярное сияние. Слабое-слабое, без прибора не заметишь. Потому что энергия установки несопоставима с энергией даже одного заурядного грозового облака. Ну не может человек так стихиями ворочать, не надо обольщаться. Говорили: ну да, но ведь сработает эффект спускового крючка. Малое воздействие – большие последствия. Однако, в итоге никто никаких «спусковых крючков» не видел, и шум затих сам собой.

- Зато никогда люди не перестанут бояться магнитных бурь.

- И это очень странно, потому что естественное магнитное поле не действует на человека никак. Когда вы едете в трамвае или метро, вы испытываете магнитное воздействие в тысячи раз больше, чем самая сильная буря. Изучали машинистов. Вроде есть намеки, что некоторые заболевания у них случаются чаще, сердечные, например. А вроде и нет, ясной связи не обнаружили. У машиниста и без магнитного поля – сплошные стрессы, есть от чего разболеться. В общем, ничего не доказали.

- А вот статистика говорит другое.

- Недавно вышло исследование, где разложили на косточки громадный массив данных. Когда люди заболевают, есть ли закономерность? Оказалось, есть.

Самый заметный период заболеваемости – 28 дней. Это период вращения Солнца вокруг оси. Конечно, мы зависим от Солнца, и какие-то аномалии на нем, которые то поворачиваются к нам, то отворачиваются – влияют.

Далее, период в 7 дней. Выходные. Приехали на дачу, выпили, заболели. Еще – 15 дней. Получка и аванс. Получили, в ларек, меру не соблюли, заболели.

А где же наши любимые магнитные бури? А их нет. Зато есть четкая связь между публикациями о магнитных бурях и заболеваемостью. Когда человеку объявят – «бегом пей таблетку, тебе вечером будет очень плохо!» - понятно, что – будет плохо.

Магнитные бури создала природа. Мы живем в океане бурь миллионами лет, и давно приспособились. Не бурь надо бояться. Есть вещи пострашнее.