RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Успехи физических наук // Архив

УФН, 2018, том 188, номер 2, страницы 207–220 (Mi ufn6067)

Эта публикация цитируется в 9 статьях

ФИЗИКА НАШИХ ДНЕЙ
1000-Й НОМЕР ЖУРНАЛА "УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК". ФИЗИКА НАШИХ ДНЕЙ

Что ожидает человечество при инверсии магнитного поля Земли: угрозы мнимые и подлинные

О. О. Царёваa, Л. М. Зелёныйba, Х. В. Маловаca, М. В. Подзолкоc, Е. П. Поповаcd, В. Ю. Поповef

a Институт космических исследований РАН, г. Москва
b Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Долгопрудный, Московская обл.
c Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына
d Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН
e Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", г. Москва
f Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Аннотация: Глобальное магнитное поле Земли, существующее благодаря работе внутреннего динамо-механизма, подвержено с момента своего формирования непрерывным изменениям, происходящим на различных масштабах времени. Палеоданные свидетельствуют о том, что сравнительно длительные периоды эволюционных изменений сменяются быстрыми инверсиями. Согласно наблюдениям современное магнитное поле Земли ослабевает, а магнитные полюсы смещаются, что может говорить о начале процесса инверсии. В работе проведена аппроксимация коэффициентами Гаусса компонент земного магнитного поля за последние 100 лет. Методом экстраполяции оценено, что магнитная дипольная компонента обратится в нуль к 3600 г., при этом геомагнитное поле будет определяться меньшей по величине квадрупольной магнитной составляющей. Развита численная модель, позволяющая оценить и провести сравнение потоков галактических и солнечных космических лучей в магнитосфере Земли, а также на её поверхности в периоды доминирования дипольного или квадрупольного полей. Принята во внимание роль атмосферы, поглощающей частицы космических лучей. Оценена величина радиационной опасности для людей на Земле и на высоте $\sim$400 км, соответствующей орбите Международной космической станции. Показано, что в максимально неблагоприятный для человечества период инверсии, когда магнитное поле Земли достигнет минимума, поток галактических космических лучей на Земле может возрасти не более чем в три раза, а радиационная опасность не превысит предельно допустимой дозы. Таким образом, опасность периодов магнитной инверсии для людей и природы в целом не может привести к фатальному исходу, несмотря на то что в период инверсии структура магнитосферы должна кардинально измениться.

PACS: 91.25.Cw, 91.25.Mf, 94.20.wq

Поступила: 27 июня 2017 г.
Доработана: 27 июля 2017 г.
Одобрена в печать: 28 июля 2017 г.

DOI: 10.3367/UFNr.2017.07.038190


 Англоязычная версия: Physics–Uspekhi, 2018, 61:2, 191–202

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024