Из-за геомагнитного нарушения полярные сияния веками блуждали по планете.

Если вы хотите, чтобы вас поразило захватывающее зрелище северного сияния, лучше всего понаблюдать за небом возле Северного полюса. Но все было не так 41000 лет назад, когда нарушение магнитного поля Земли привело к блужданию полярных сияний к экватору.

Во время этого геомагнитного возмущения, известного как событие Лашампа, магнитные север и юг планеты ослабли, а магнитное поле накренилось и уменьшилось до доли прежней силы. Это уменьшило магнитную силу, которая обычно направляет поток высокоэнергетических солнечных частиц к северному и южному полюсам, где они взаимодействуют с атмосферными газами, освещая ночное небо.

Около 1300 лет потребовалось для того, чтобы магнитное поле вернулось к своей первоначальной силе и наклону, и за это время полярные сияния переместились в околоэкваториальные широты, где их обычно никогда не видят, сообщили ученые на ежегодной конференции Американского геофизического союза (AGU), проходящей в Новом Орлеане и онлайн.

Этот период интенсивных геомагнитных изменений, возможно, также сформировал изменения в атмосфере Земли, которые повлияли на условия жизни на части планеты, заявила на конференции AGU ведущий Агнит Мухопадхьяй, кандидат наук о климате и космосе в Мичиганском университете.

Магнитное поле Земли рождается при взбалтывании расплавленного ядра нашей планеты. Металлическое плескание около центра Земли и вращение планеты вместе создают магнитные полюса на поверхности на севере и юге; Силовые линии магнитного поля соединяют полюса в виде изогнутых дуг. По данным НАСА, они образуют защитную зону, также известную как магнитосфера, которая защищает планету от радиоактивных частиц из космоса. Магнитосфера также защищает атмосферу Земли от истирания солнечным ветром или потоков частиц, выбрасываемых Солнцем наружу.

На той стороне Земли, которая обращена к Солнцу (несущая на себе основную тяжесть солнечного ветра), магнитосфера сжимается примерно до 6-10 радиусов Земли. По данным НАСА, с ночной стороны Земли магнитосфера уходит в космос и может простираться на сотни земных длин. Но около 41000 лет назад сила магнитосферы упала «почти до 4% от современных значений» и наклонилась на ее сторону, сказал Мухопадхьяй. «Несколько исследований в прошлом предсказывали, что магнитосфера полностью исчезла на дневной стороне», — добавил он.

Мухопадхьяй и его коллеги использовали гирляндную цепочку различных моделей, чтобы обнаружить этот результат. Сначала они использовали данные о магнетизме планеты из древних горных отложений, а также вулканические данные, для моделирования магнитного поля во время события Лашампа. Они объединили эти данные с моделированием взаимодействия магнитосферы с солнечным ветром, а затем загрузили эти результаты в другую модель, которая рассчитывала местоположение, форму и силу полярного сияния путем анализа параметров солнечных частиц, которые создают полярные сияния, таких как их ионное давление, плотность и температура.

Это первый случай, когда ученые использовали этот метод «для моделирования геокосмической системы и прогнозирования магнитосферных конфигураций, а также местоположения полярного сияния», — сказал Мухопадхьяй.

Команда обнаружила, что даже несмотря на то, что магнитосфера сократилась примерно в 3,8 раза от радиуса Земли во время события Лашампа, она никогда не исчезала полностью. В течение этого периода пониженной магнитной силы полюса, которые ранее находились на севере и юге, смещались к экваториальным широтам — и полярные сияния следовали за ними.

«Геомагнитный наклон был значительно отклонен от географических полюсов», — сказал Мухопадхьяй. «Это привело к тому, что авроральные осадки следовали за магнитными полюсами и перемещались из географических полярных регионов Земли в экваториальные широты».

Предыдущие исследования предполагали, что событие Лашампа могло повлиять на обитаемость на доисторической Земле, погрузив планету в экологический кризис, и новые модели намекнули, что такой исход «весьма вероятен», сообщил Мухопадхьяй. Ранее в этом году другие исследователи обнаружили, что через ослабленную магнитосферу легко проникали солнечные ветры, что приводило к повреждению озонового слоя, климатическим потрясениям и вымиранию — возможно, даже способствовало исчезновению неандертальцев в Европе, как ранее сообщала Live Science.

Хотя их результаты не доказывают причинно-следственную связь между изменениями магнитного поля Лашампа и серьезными экологическими последствиями для Земли, модели предлагают идеи для будущих исследований, которые могли бы установить такую связь, сказал Мухопадхьяй.