Магнитные полюса земли. Смещение полюсов Земли
Немало тревог у ученых вызывает смещение магнитного полюса нашей планеты. Магнитный полюс перемещается от Северной Америки по направлению к Сибири с такой скоростью, что Аляска в ближайшие 50 лет может лишиться Северного сияния. В то же время появится возможность увидеть Северное сияние в некоторых районах и Европы.
Магнитные полюса Земли - это часть ее магнитного поля, которое создается планетарным ядром, состоящим из расплавленного железа. Ученые давно знают о том, что эти полюса перемещаются и, в редких случаях, меняются местами. Но точные причины явления до сих пор остаются загадкой.
Перемещение магнитного полюса может быть следствием процесса колебаний, и в конечном итоге полюс будет смещаться обратно, по направлению к Канаде. Такова одна из точек зрения. Ранее проведенные исследования показали: за последние 150 лет сила магнитного поля Земли уменьшилась на 10 процентов. За этот период северный магнитный полюс переместился на 685 миль в Арктике. За последнее столетие скорость перемещения магнитных полюсов увеличилась по сравнению с предыдущими четырьмя столетиями.
Северный магнитный полюс впервые был открыт в 1831 году. В 1904 году, когда ученые вторично провели измерения, обнаружилось, что полюс переместился на 31 милю. Стрелка компаса указывает на магнитный полюс, а не на географический. Исследование показало, что за последнюю тысячу лет магнитный полюс перемещался на значительные расстояния по направлению от Канады к Сибири, но иногда и в других направлениях.
Северному магнитному полюсу Земли не сидится на месте. Впрочем, как и южному. Северный долго «блуждал» по арктической Канаде, но с 70-х годов прошлого века его движение обрело четкое направление. С растущей скоростью, достигающей сейчас 46 км в год, полюс практически по прямой устремился в Российскую Арктику. По прогнозу Канадской геомагнитной службы, к 2050 году он будет находиться в районе архипелага Северная Земля.
Исходя из этих данных, сотрудники Института динамики геосфер смоделировали глобальную перестройку структуры и динамики верхней атмосферы Земли. Физикам удалось установить очень важный факт - движение Северного магнитного полюса влияет на состояние атмосферы Земли. Смещение полюса может вызвать серьезные последствия. Это подтверждает и сопоставление расчетных данных с данными наблюдений за последние 100 лет.
Вслед за нейтральной атмосферой Земли на высоте от 100 до 1000 километров простирается ионосфера, наполненная заряженными частицами. Заряженные частицы движутся горизонтально по всей сфере, пронизывая ее токами. Но интенсивность токов не одинакова. Из слоев, лежащих выше ионосферы - а именно из плазмосферы и магнитосферы - происходит постоянное высыпание (как говорят физики) заряженных частиц. Происходит это неравномерно, а на участке верхней границы ионосферы, по форме напоминающем овал. Этих овалов два, они накрывают Северный и Южный магнитные полюса Земли. И именно здесь, где концентрация заряженных частиц особенно велика, протекают самые сильные токи в ионосфере, измеряемые сотнями килоампер.
Вместе с перемещением магнитного полюса перемещается и этот овал. Расчеты физиков показали, что при сместившемся северном магнитном полюсе самые мощные токи будут течь над Восточной Сибирью. А во время магнитных бурь они будут смещаться почти до 40-го градуса северной широты. По вечерам концентрация электронов над югом Восточной Сибири будет на порядок выше нынешней.
Из школьного курса физики мы знаем, что электрический ток нагревает проводник, по которому течет. В данном случае движение зарядов будет нагревать ионосферу. Частицы будут проникать в нейтральную атмосферу, это повлияет на систему ветров на высоте 200-400 км, а значит - и на климат в целом. Смещение магнитного полюса повлияет и на работу техники. Например, в средних широтах в летние месяцы невозможно будет пользоваться коротковолновой радиосвязью. Нарушится и работа спутниковых навигационных систем, поскольку они используют модели ионосферы, которые в новых условиях будут неприменимы. Геофизики также предостерегают, что при приближении северного магнитного полюса вырастут наведенные индуцированные токи в российских линиях электропередач и энергосетях.
Впрочем, всего этого может и не случиться. Северный магнитный полюс может в любой момент изменить направление движения или остановиться, и предвидеть этого нельзя. А для Южного полюса и вовсе нет прогноза на 2050 год. До 1986 года он двигался весьма бодро, но потом его скорость упала.
Над человечеством нависла очередная угроза – смена магнитных полюсов Земли. Хотя проблема эта не новая, смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 года. Земля меняет полюса с перерывом примерно в миллион лет. За 160 миллионов лет смещение происходило около 100 раз. Считается, что последний подобный катаклизм произошел 780 тысяч лет назад.
Поведение магнитного поля Земли объясняют течением жидких металлов - железа и никеля - на границе земного ядра с мантией. Хотя точные причины смены магнитных полюсов все-таки остаются загадкой, геофизики предупреждают, что это явление может нести смерть всему живому на нашей планете. Если, как утверждается в некоторых гипотезах, во время переполюсовки магнитосфера Земли на некоторое время исчезнет - на Землю обрушится поток космических лучей, что может представить реальную опасность для обитателей планеты. Кстати, со смещением полюсов в прошлом связывают Всемирный потоп, исчезновение Атлантиды, гибель динозавров и мамонтов.
Магнитное поле играет очень большую роль в жизни планеты: оно, с одной стороны, защищает планету от потока заряженных частиц, летящих от Солнца и из глубин космоса, а с другой – служит своеобразным дорожным указателем для ежегодно мигрирующих живых существ. Точный сценарий того, что случится, если это поле исчезнет, не известен. Можно предположить, что смена полюсов может обернуться авариями на высоковольтных линиях, сбоями в работе спутников, проблемами для астронавтов. Смена полярности приведет к значительному расширению озоновых дыр, а северное сияние будет появляться над экватором. Кроме того, может дать сбой «природный компас» мигрирующих рыб и зверей.
Исследования ученых, касающиеся вопроса магнитных инверсий в истории нашей планеты, опираются на изучения зерен ферромагнитных материалов, сохраняющих намагниченность в течение миллионов лет, начиная с того момента, когда горная порода перестала быть огненной лавой. Ведь магнитное поле - единственное известное в физике поле, обладающее памятью: в тот момент, когда порода остыла ниже точки Кюри - температуры обретения магнитного порядка, она намагнитилась под действием поля Земли и навсегда запечатлела его конфигурацию на тот момент.
Ученные пришли к выводу, что горные породы способны сохранять память о магнитных эманациях (истечениях), сопровождающих любое событие в жизни планеты. Подобный элементарный, по существу, подход позволяет сделать очень важный для земной цивилизации вывод о последствиях ожидаемой инверсии геомагнитного поля. Исследования палеомагнитологов позволили проследить историю изменений поля Земли за 3,5 млрд. лет и построить своеобразный календарь инверсий. Из него видно, что они происходят достаточно регулярно, по 3-8 раз за миллион лет, однако последняя случилась на Земле аж 780 тыс. лет назад, и такая глубокая задержка со следующим событием весьма настораживает.
Вы наверное думаете что это всего лишь ни чем не аргументированная гипотеза? Но как не заметить скоротечной инверсии магнитного поля Земли? Подсолнечная сторона магнитосферы, которую сдерживают канаты силовых линий магнитного поля, вмороженного в протонно-электронную околоземную плазму, утратит свою былую упругость, и на Землю рванет поток смертоносной солнечной и галактической радиации. Уж этого-то никак нельзя будет не заметить.
Обратимся к фактам.
А факты говорят о том, что на протяжении истории Земли геомагнитное поле неоднократно меняло свою полярность. Существовали периоды, когда инверсии происходили по нескольку раз за миллион лет, и случались периоды длительного затишья, когда десятки миллионов лет магнитное поле сохраняло свою полярность. По результатам исследований ученных, частота инверсий в юрский период и в среднем кембрии составляла одну инверсию за 200-250 тыс. лет. Однако последняя инверсия имела место на планете 780 тыс. лет назад. Отсюда можно сделать осторожный вывод о том, что в ближайшее время должна произойти очередная инверсия. К такому выводу подталкивают несколько соображений. Данные палеомагнетизма свидетельствуют, что время, за которое магнитные полюса Земли в процессе инверсии меняются местами, не очень велико. Нижняя оценка - сто лет, верхняя - восемь тысяч лет.
Обязательным признаком начала инверсии служит уменьшение напряженности геомагнитного поля, которая снижается в десятки раз по сравнению с нормой. Более того, его напряженность может упасть до нуля, и это состояние способно продержаться довольно долго, десятки лет, если не больше. Другой признак инверсии - изменение конфигурации геомагнитного поля, которое становится резко отличным от дипольного. Имеются ли сейчас эти признаки? Похоже, что да. О поведении магнитного поля Земли в относительно недавнее время помогают судить данные археомагнитных исследований. Их предмет - остаточная намагниченность черепков древних керамических сосудов: частицы магнетита в обожженной глине фиксируют магнитное поле на момент охлаждения керамики.
Эти данные свидетельствуют: последние 2,5 тыс. лет напряженность геомагнитного поля убывает. В то же время и наблюдения геомагнитного поля на мировой сети обсерваторий указывают на ускорение падения его напряженности в последние десятилетия.
Еще один интересный факт - изменение скорости перемещения магнитного полюса Земли. Его движение отражает процессы во внешнем ядре планеты и в околоземном космическом пространстве. Однако если магнитные бури в магнитосфере и ионосфере Земли обусловливают лишь относительно небольшие скачки в положении полюса, то глубинные факторы ответственны за медленное, но постоянное его смещение.
Северный магнитный полюс с момента его открытия Д.Россом в 1931 году полвека смещался со скоростью 10 км в год в северо-западном направлении. Однако в 80-х годах скорость смещения увеличилась в несколько раз, достигнув к началу XXI века абсолютного максимума - около 40 км/год: к середине текущего века он может покинуть Канаду и оказаться у берегов Сибири. Резкое увеличение скорости перемещения магнитного полюса отражает перестройку системы токовых течений во внешнем ядре, создающих, как полагают, геомагнитное поле.
Как известно, чтобы доказать научное положение, нужны тысячи фактов, а чтобы опровергнуть, достаточно и одного. Изложенные выше аргументы в пользу инверсии лишь наталкивали на мысль о возможности грядущего светопреставления. Наиболее весомое указание на то, что инверсия уже началась, - результаты недавних наблюдений со спутников "Эрстед" и "Магсат" Европейского космического агентства.
Их интерпретация показала, что магнитные силовые линии на внешнем ядре Земли в районе Южной Атлантики расположены в направлении, обратном тому, какое должно быть при нормальном состоянии поля. Но самое интересное, что аномалии силовых линий очень похожи на данные компьютерного моделирования процесса геомагнитной инверсии, выполненного калифорнийскими учеными Гарри Глатцмайером и Полом Робертсом, которые создали наиболее популярную сегодня модель земного магнетизма.
Итак, вот четыре факта, которые указывают на приближающуюся или уже начавшуюся инверсию геомагнитного поля:
1. Уменьшение на протяжении последних 2,5 тыс. лет напряженности геомагнитного поля;
2. Ускорение падения напряженности поля в последние десятилетия;
3. Резкое ускорение смещения магнитного полюса;
4. Особенности распределения магнитных силовых линий, которое становится похожим на картину, соответствующую стадии подготовки инверсии.
О возможных последствиях смены геомагнитных полюсов идет широкая дискуссия. Есть разнообразные точки зрения - от вполне оптимистичных до крайне тревожных. Оптимисты ссылаются на тот факт, что в геологической истории Земли произошли сотни инверсий, однако не удалось установить связь массовых вымираний и природных катастроф с этими событиями. Кроме того, биосфера обладает значительными способностями к адаптации, а процесс инверсии может длиться довольно долго, так что времени, чтобы подготовиться к переменам, более чем достаточно.
Противоположная точка зрения не исключает того, что инверсия может произойти при жизни ближайших поколений и окажется катастрофой для человеческой цивилизации. Надо сказать, что эта точка зрения в значительной степени скомпрометирована большим числом ненаучных и просто антинаучных высказываний. В качестве примера можно привести мнение, согласно которому во время инверсии человеческие мозги испытают перезагрузку, подобно тому, как это происходит с компьютерами, при этом произойдет полное стирание содержащейся в них информации. Несмотря на такие высказывания оптимистическая точка зрения весьма поверхностна.
Современный мир - далеко не тот, что был сотни тысяч лет назад: человек породил множество проблем, которые сделали этот мир хрупким, легко ранимым и крайне неустойчивым. Есть основания полагать, что последствия инверсии действительно будут поистине катастрофичны для мировой цивилизации. И полная потеря работоспособности Всемирной паутины из-за разрушения систем радиосвязи (а оно обязательно наступит в момент утраты радиационных поясов) - лишь один из примеров глобальной катастрофы. По сути дела, при грядущей инверсии геомагнитного поля мы должны пережить переход в новое пространство.
Интересный аспект воздействия геомагнитной инверсии на нашу планету, связанный с изменением конфигурации магнитосферы, рассматривает в своих недавних работах профессор В.П.Щербаков из Геофизической обсерватории Борок. В обычном состоянии благодаря тому, что ось геомагнитного диполя ориентирована приблизительно вдоль оси вращения Земли, магнитосфера служит эффективным экраном для высокоэнергетических потоков заряженных частиц движущихся от Солнца.
При инверсии вполне вероятна ситуация, когда во фронтальной подсолнечной части магнитосферы в области низких широт образуется воронка, через которую солнечная плазма сможет достигать поверхности Земли. Из-за вращения Земли в каждом конкретном месте низких и отчасти умеренных широт такая ситуация будет повторяться ежесуточно по несколько часов. То есть значительная часть поверхности планеты каждые 24 часа будет испытывать сильный радиационный удар.
Таким образом, имеются достаточно веские основания, чтобы внимательно отнестись к ожидаемой вскоре (и уже набирающей обороты) инверсии и какие опасности она может нести человечеству и каждому отдельному его представителю, - а в перспективе и выработать систему защиты, уменьшающую их негативные последствия.
Исследование, проведённое геологами под руководством Арно Шуллиа (Arnaud Chulliat) из Парижского института физики Земли, показало, что скорость перемещения северного магнитного полюса нашей планеты достигла рекордного за всё время наблюдений значения.
Нынешняя скорость сдвига полюса составляет впечатляющие 64 километра в год. Сейчас северный магнитный полюс – место, куда указывают стрелки всех компасов мира, – находится на территории Канады близ острова Элсмир (Ellesmere Island).
Напомним, что учёные впервые определили "точку" северного магнитного полюса в 1831 году. В 1904-м впервые было зафиксировано, что он начал сдвигаться в северо-западном направлении примерно на 15 километров в год. В 1989-м скорость увеличилась, а в 2007 году геологи доложили, что северный магнитный полюс мчит в сторону Сибири уже со скоростью 55-60 километров в год.
По мнению геологов, за все процессы отвечает железное ядро Земли, с твёрдой сердцевиной и внешним жидким слоем. Вместе эти части составляют своеобразную "динамо-машину". Перемены во вращении расплавленной составляющей, скорее всего, и определяют изменение магнитного поля Земли.
Однако ядро недоступно прямым наблюдениям, увидеть его можно только косвенно, и, соответственно, его магнитное поле напрямую картографировать нельзя. По этой причине учёные полагаются на изменения, происходящие на поверхности планеты, а также в космосе вокруг неё.
Изменение линий магнитного поля Земли, несомненно, скажется на биосфере планеты. Известно, к примеру, что птицы магнитное поле видят, а коровы даже выравнивают вдоль него свои тела
Новые данные, собранные французскими геологами, показали, что недавно близ поверхности ядра появилась область с быстро меняющимся магнитным полем, образованная, вероятно, аномально движущимся потоком жидкой составляющей ядра. Именно эта область тащит северный магнитный полюс прочь из Канады.
Правда, Арно не может с уверенностью утверждать, что северный магнитный полюс когда-либо пересечёт границу нашей страны. Никто не может. "Очень трудно делать какие-либо прогнозы", - говорит Шуллиа. Ведь никто не способен предсказать поведение ядра. Возможно, чуть позже необычное завихрение жидких недр планеты произойдёт в другом месте, увлекая за собой и магнитные полюса.
Кстати, учёные уже давно говорят о том, что магнитные полюса могут и вовсе поменяться местами, как это не раз происходило в истории планеты. Изменение это может привести к серьёзным последствиям, например повлиять на появление прорех в защитной оболочке Земли.
Магнитное поле Земли, возможно, ожидают катастрофические изменения
Уже некоторое время ученые замечают, что магнитное поле Земли ослабевает, оставляя некоторые части нашей планеты особенно уязвимыми для потоков излучения из космоса. Этот эффект уже ощутили на себе некоторые спутники. Но пока остается непонятным, придет ли ослабленное поле к полному коллапсу и смене полюсов (когда северный полюс станет южным)?
Вопрос заключается не в том, произойдет ли это вообще, а в том, когда это произойдет - утверждают ученые, собравшиеся недавно на заседание Американского Геофизического Союза в Сан-Франциско. На последний вопрос они пока не знают ответа. Слишком хаотично реверсирование магнитного поля.
За последние полтора века (с момента начала регулярных наблюдений) ученые зарегистрировали 10%-ное ослабление поля. При сохранении нынешней скорости изменений оно может пропасть за полторы-две тысячи лет. Особая слабость поля зарегистрирована у побережья Бразилии в так называемой Южно-Атлантической аномалии. Здесь особенности строения земного ядра создают «провал» в магнитном поле, делая его на 30% слабее, чем в других местах. Дополнительная доза излучения создает сбои у спутников и космических кораблей, пролетающих над этим местом. Пострадал даже космический телескоп «Хаббл».
Смене линий магнитного поля всегда предшествует его ослаблению, но не всегда ослабление поля приводит к его перевороту. Невидимый щит может обратно нарастить свою силу – и тогда смены полей не произойдет, но она может случиться позднее.
Изучая морские отложения и потоки лавы, ученые могут реконструировать модели изменения магнитного поля в прошлом. Содержащееся в лаве железо, к примеру, показывает направление существовавшего тогда магнитного поля, причем его ориентация не меняется после застывания лавы. Старейшая известная смена полей была изучена таким образом по потокам лавы, обнаруженным в Гренландии – их возраст оценивается в 16 миллионов лет. Промежутки времени между сменами поля может быть различными – от тысячи лет до нескольких миллионов.
Так произойдет ли переворот магнитного поля на сей раз? Скорее всего, нет, полагают ученые. Такие события достаточно редки. Но даже если это случится, ничто не будет угрожать жизни на Земле. Дополнительному контакту с излучением подвергнутся только спутники и некоторые самолеты – остаточного поля вполне хватит, чтобы обеспечить защиту людям, ведь излучения не будет больше, чем на магнитных полюсах планеты, где линии поля уходят в землю.
Зато будет происходить интересная перенастройка. Прежде чем поля вновь стабилизируются, у нашей планеты будет множество магнитных полюсов, что чрезвычайно затруднит использование магнитных компасов. Коллапс магнитного поля значительно увеличит количество северных (и южных) сияний. И у вас будет много времени, чтобы запечатлеть их на камеру, ведь переворот поля будет очень медленным.
Что нас ожидает в ближайшем будущем не знает никто, даже академики РАН строят только догадки и предположения...Вероятно потому, что знают только о 4% материи Вселенной.
В последнее время ходят разные слухи, что нам угрожает инверсия полюсов и обнуление магнитного поля планеты. Несмотря на то, что ученым мало известна природа возникновения магнитного щита планеты, они уверенно заявляют, что в ближайшее время нам это не грозит и сообщают, почему.
Очень часто неграмотные люди путают географические полюса планеты с магнитными полюсами. Если географические полюса -- это воображаемые точки, обозначающие ось вращения Земли, то магнитные полюса покрывают более обширную территорию, образуя полярный круг, в границах которого атмосфера подвержена бомбардировке жесткими космическими лучами. Процесс столкновения в верхними слоями атмосферы вызывает полярные сияния и свечение ионизированного атмосферного газа.
Поскольку в зоне полярных областей атмосфера тоньше и плотнее, то полярными сияниями можно любоваться с земли. Это явление красиво, но очень неблагоприятно для здоровья человека. И причины этого не столько в магнитных бурях, как в проникновении на территорию полярного круга жесткого излучения, которое воздействует на линии электропередач, самолеты, поезда, железнодорожные линии, мобильную и радиосвязь... и, конечно же, на организм человека -- его психику и иммунную систему.
Эти дыры располагаются над южной Атлантикой и Арктикой. О них стало известно после анализа данных, полученных с датского спутника Orsted и их сравнения с более ранними показаниями других орбитальных аппаратов. Считается, что "виновниками"образования магнитного поля Земли являются колоссальные потоки расплавленного железа, которыми окружено земное ядро. Время от времени в них образуются гигантские завихрения, способные заставить потоки расплавленного железа поменять направление своего движения. По мнению сотрудников датского Центра планетарных исследований (Centre for Planetary Science), в районе Северного Полюса и южной Атлантики образовались такие завихрения. В свою очередь сотрудники Университета Лидса (Leeds University), заявили, что обыкновенно смена полюсов происходит раз в полмиллиона лет.
Однако с момента последней смены прошло уже 750 тысяч лет, так что смена магнитных полюсов может произойти в самое ближайшее время. Это может вызвать значительные изменения в жизни и людей, и животных. Во-первых, в момент смены полюсов уровень солнечной радиации может в значительной мере повыситься, поскольку магнитное поле временно ослабнет. Во-вторых, изменение направления магнитного поля может дезориентировать мигрирующих птиц и животных. Ну и в-третьих, учёные ожидают серьёзных проблем в технологической сфере, поскольку, опять-таки, смена направлений магнитного поля скажется на работе всех приборов, так или иначе с ним связанных.
Рассказывает доктор физико-математических наук, профессор, а также декан физического факультета МГУ и заведующий кафедрой физики Земли Владимир Трухин: "Земля имеет собственное магнитное поле. Оно небольшое по напряженности, но, тем не менее, играет огромную роль в жизни Земли. Можно сразу сказать, что жизни в том виде, в каком она есть, могло бы не быть на Земле, если бы не было магнитного поля.У нас есть небольшие защиты от космоса - такие, как, например, озоновый слой, который защищает от ультрафиолетового излучения. Силовые линии магнитного поля Земли защищают нас от мощного космического радиоактивного излучения. Есть космические частицы очень высоких энергий, и если бы они доходили до поверхности Земли, они действовали бы как всякая сильная радиоактивность, и что было бы на Земле - неизвестно."Ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе считает, что аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого ученые считают тот факт, что Солнечная система проходит определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом. Заместитель директора санкт-петербургского филиала Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, доктор физико-математических наук Олег Распопов считает, что постоянное геомагнитное поле на самом деле не такое уж постоянное. И оно все время меняется. 2 500 лет назад величина магнитного поля была в полтора раза больше, чем сейчас, и затем (за 200 лет) она снизилась до того значения, которое мы имеем сейчас. В истории геомагнитного поля постоянно случались так называемые инверсии, когда происходила переполюсовка геомагнитных полюсов.
Геомагнитный северный полюс начинал двигаться и потихоньку перемещался в южное полушарие. При этом величина геомагнитного поля уменьшалась, но не до нуля, а примерно до 20-25 процентов от современного значения. Но наряду с этим бывают в геомагнитном поле так называемые "экскурсы" (это - в русской терминологии, а в зарубежной - "экскурсии"геомагнитного поля). Когда магнитный полюс начинает двигаться - как бы начинается процесс инверсии, но он не завершается. Северный геомагнитный полюс может дойти до экватора, перейти экватор, а затем, вместо того, чтобы до конца переполюсоваться, он возвращается в свое прежнее положение. Последняя "экскурсия"геомагнитного поля была 2 800 лет назад. Проявлением такой "экскурсии"может быть наблюдение полярных сияний в южных широтах. И вроде бы, действительно, такие сияния наблюдались примерно 2 600 - 2 800 лет назад. Сам процесс "экскурса"или "инверсии" - это не дело дней или недель, в лучшем случае это сотни лет, может быть даже тысячи лет. Ни завтра, ни послезавтра это не произойдет.
Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 г. За последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Индийский океан. Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан) показали что с 1973 по 1984 г.его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 г. - более 150 км. Характерно, что эти данные расчетные, но они подтвердились конкретными замерами северного магнитного полюса. По данным на начало 2002-го года скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 70-х годах, до 40 км/год в 2001-м году. Кроме того, падает напряжённость земного магнитного поля, причём весьма неравномерно. Так, за последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 процента, а в некоторых регионах - например, в южной части Атлантического океана, - на 10 процентов. Впрочем кое-где на нашей планете напряжённость магнитного поля, вопреки общей тенденции, даже слегка возросла. Подчеркнем, что ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий позволили выявить эти коридоры) заставляет подозревать нас о том, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а переполюсовку магнитного поля Земли. Геомагнитный полюс Земли сместился на 200 км.
Это зафиксировали приборы Центрального военно-технического института. Как сообщил ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе, аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого, по мнению ученого, является то, что Солнечная система проходит "определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом". Иначе, по словам Шаламберидзе, "трудно объяснить это явление". "Переполюсовка"повлияла на ряд процессов, происходящих на Земле. Так, "Земля через свои разломы и так называемые геомагнитные точки сбрасывает в космос избыток своей энергии, что не может не сказаться как на погодных явлениях, так и на самочувствии людей", - подчеркнул Шаламберидзе.
Наша планета уже меняла полюса.. доказательство тому бесследное исчезновение тех или иных цивилизаций. Если земля по каким-либо причинам перевернется на 180 градусов, то от такого резкого поворота вся вода выльется на сушу и затопит весь мир.
Кроме того, сообщил ученый, "избыточные волновые процессы, возникающие при сбросе энергии Земли, влияют на скорость вращения нашей планеты". По данным Центрального военно-технического института, "примерно каждые две недели эта скорость несколько замедляется, а в последующие две недели наблюдается определенное ускорение ее вращения, выравнивающее среднесуточное время Земли". Происходящие изменения требуют осмысления для учета в практической деятельности. В частности, по мнению Евгения Шаламберидзе, повышение числа авиакатастроф во всем мире может быть связано с этим явлением, передает РИА "Новости". Также ученый отметил, что смещение геомагнитного полюса Земли не влияет на географические полюса планеты, то есть точки Северного и Южного полюсов остались на месте.
У нашей планеты есть магнитное поле, которое можно наблюдать, например, с помощью компаса. Оно в основном образуется в очень горячем расплавленном ядре планеты и, вероятно, имелось большую часть времени существования Земли. Поле представляет собой диполь, т. е. у него есть один северный и один южный магнитный полюс.
В них стрелка компаса будет указывать прямо вниз или вверх, соответственно. Это похоже на поле магнита на холодильник. Однако геомагнитное поле Земли претерпевает множество небольших изменений, что делает аналогию несостоятельной. В любом случае, можно сказать, что в настоящее время есть два полюса, наблюдаемые на поверхности планеты: один в северном полушарии и один в южном.
Инверсией геомагнитного поля называется процесс, при котором южный магнитный полюс превращается в северный, а тот, в свою очередь, становится южным. Интересно отметить, что магнитное поле может иногда подвергаться экскурсии, а не развороту. В этом случае оно претерпевает большое снижение его общей силы, то есть силы, которая перемещает стрелку компаса.
Во время экскурсии поле не меняет своего направления, а восстанавливается с той же полярностью, то есть север остается севером и юг югом.
Как часто происходит смена полюсов Земли?
Как свидетельствует геологическая летопись, магнитное поле нашей планеты меняло полярность много раз. В этом можно убедиться по закономерностям, обнаруженным в вулканических породах, особенно извлеченных со дна океана. За последние 10 млн лет в среднем происходило 4 или 5 разворотов в миллион лет.
В другие моменты истории нашей планеты, например, во время мелового периода, были более длительные периоды смены полюсов Земли. Их невозможно предсказать, и они не носят регулярный характер. Поэтому можно говорить только о среднем интервале инверсии.
Разворачивается ли магнитное поле Земли в настоящее время? Как это проверить?
Измерения геомагнитных характеристик нашей планеты проводились более или менее постоянно с 1840 года. Некоторые измерения даже датированы XVI веком, например, в Гринвиче (Лондон). Если посмотреть на тенденции изменения силы магнитного поля за этот период, то можно увидеть ее снижение.
Проецирование данных вперед во времени дает нулевой дипольный момент через примерно 1500–1600 лет. Это является одной из причин того, почему некоторые считают, что поле может находиться на ранних стадиях инверсии. Из исследований намагниченности минералов в древних глиняных горшках известно, что во времена Древнего Рима оно было в два раза сильнее, чем сейчас.
Тем не менее, текущая сила поля не является особо низкой с точки зрения диапазона ее значений за последние 50 000 лет, а с момента, когда произошла последняя смена полюсов Земли, прошло почти 800 000 лет. Кроме того, принимая во внимание сказанное ранее об экскурсии, и зная о свойствах математических моделей, далеко не ясно, можно ли экстраполировать данные наблюдений на 1500 лет.
Как быстро происходит инверсия полюсов?
Полная запись истории хотя бы одного разворота отсутствует, поэтому все утверждения, которые можно сделать, в основном базируются на математических моделях и частично на ограниченных доказательствах, полученных из горных пород, которые сохранили отпечаток древнего магнитного поля со времени их формирования.
Например, расчеты дают основание предположить, что полная смена полюсов Земли может занять от одной до нескольких тысяч лет. Это быстро по геологическим меркам, но медленно в масштабе человеческой жизни.
Что происходит во время разворота? Что мы видим на поверхности Земли?
Как уже было сказано выше, у нас имеются ограниченные данные геологических измерений о закономерностях изменения поля во время инверсии. Основываясь на моделях, рассчитанных на суперкомпьютерах, можно было бы ожидать гораздо более сложной структуры на поверхности планеты, при которой имеется не один южный и один северный магнитный полюс.
Землю ожидает их «странствие» от своего нынешнего положения по направлению к экватору и через него. Общая напряженность поля в любой точке планеты может составить не более одной десятой ее значения в настоящее время.
Опасность для навигации
Без магнитного щита современные технологии будут больше подвержены риску воздействия солнечных бурь. Наиболее уязвимыми являются спутники. Они не рассчитаны выдерживать солнечные штормы в отсутствие магнитного поля. Так что, если спутники GPS прекратят работу, то все самолеты будут посажены на землю.
Конечно, в самолетах в качестве резервного средства есть компасы, но они, безусловно, не будут точными во время магнитного сдвига полюсов. Таким образом, даже самой возможности выхода из строя спутников GPS будет достаточно, чтобы посадить самолеты – в противном случае они могут потерять навигацию в ходе полета. Суда столкнутся с теми же проблемами.
Озоновый слой
Ожидается, что во время инверсии магнитного поля Земли озоновый слой полностью исчезнет (и снова появится после этого). Крупные солнечные бури во время разворота могут вызвать истощение озонового слоя. Количество заболеваний раком кожи возрастет в 3 раза. Воздействие на все живые существа трудно предсказать, но также может иметь катастрофические последствия.
Смена магнитных полюсов Земли: последствия для энергосистем
В одном исследовании массивные солнечные бури были названы вероятной причиной полярной инверсии. В другом - виновником этого события станет глобальное потепление, а оно может быть вызвано повышенной активностью Солнца.
Во время разворота зашиты магнитного поля не будет, и если произойдет солнечная буря, ситуация ухудшится еще больше. Жизнь на нашей планете не будет затронута в целом, и общества, которые не зависят от технологии, также будут в полном порядке. Но Земля будущего ужасно пострадает, если разворот произойдет быстро.
Электрические сети перестанут функционировать (их может вывести их из строя большая солнечная буря, а инверсия повлияет намного больше). При отсутствии электричества не будет водоснабжения и канализации, заправочные станции перестанут работать, остановятся поставки продовольствия.
Работоспособность аварийных служб окажется под вопросом, и они не смогут на что-то влиять. Погибнут миллионы, а миллиарды столкнутся с большими трудностями. Только те, кто заранее запасся пищей и водой, смогут справиться с ситуацией.
Опасность космического излучения
Наше геомагнитное поле отвечает за блокирование примерно 50% космических лучей. Поэтому при его отсутствии уровень космического излучения удвоится. Несмотря на то, что это приведет к увеличению мутаций, летальных последствий это иметь не будет. С другой стороны, одной из возможных причин сдвига полюсов является увеличение солнечной активности.
Это может привести к увеличению числа заряженных частиц, достигающих нашей планеты. В таком случае Земля будущего подвергнется большой опасности.
Сохранится ли жизнь на нашей планете?
Природные катастрофы, катаклизмы маловероятны. Геомагнитное поле находится в области пространства, называемой магнитосферой, формируемой действием солнечного ветра.
Магнитосфера отклоняет не все высокоэнергетические частицы, которые излучает Солнце с солнечным ветром и другие источники в Галактике. Иногда наше светило особенно активно, например, когда на нем много пятен, и оно может посылать облака частиц в направлении Земли.
Во время таких солнечных вспышек и корональных выбросов массы, космонавтам на околоземной орбите, возможно, потребуется дополнительная защита, чтобы избежать более высоких доз радиации.
Поэтому мы знаем, что магнитное поле нашей планеты обеспечивает лишь частичную, а не полную защиту от космического излучения. Кроме того, высокоэнергетические частицы могут даже ускоряться в магнитосфере. На поверхности Земли атмосфера действует как дополнительный защитный слой, останавливающий все, кроме наиболее активного солнечного и галактического излучения.
При отсутствии магнитного поля атмосфера будет по-прежнему поглощать большую часть излучения. Воздушная оболочка защищает нас так же эффективно, как слой бетона толщиной 4 м.
Человеческие существа и их предки жили на Земле в течение нескольких миллионов лет, за которые произошло немало инверсий, и нет никакой очевидной корреляции между ними и развитием человечества. Точно так же время разворотов не совпадает с периодами вымирания видов, о чем свидетельствует геологическая история.
Некоторые животные, такие как голуби и киты, используют геомагнитное поле для навигации. Предполагая, что разворот занимает несколько тысяч лет, то есть длится многие поколения каждого вида, тогда эти животные могут хорошо адаптироваться к изменяющейся магнитной среде или развить другие методы навигации.
О магнитном поле
Источником магнитного поля является богатое железом жидкое внешнее ядро Земли. Оно совершает сложные движения, являющиеся результатом конвекции тепла глубоко внутри ядра и вращения планеты. Движение жидкости непрерывно и никогда не останавливается, даже во время разворота.
Оно может прекратиться только после исчерпания источника энергии. Тепло производится частично из-за преобразования жидкого ядра в твердое, расположенного в центре Земли. Этот процесс совершается непрерывно в течение миллиардов лет. В верхней части ядра, которая расположена в 3000 км ниже уровня поверхности под скалистой мантией, жидкость может перемещаться в горизонтальном направлении со скоростью десятков километров в год.
Ее движение поперек существующих силовых линий производит электрические токи, а они, в свою очередь, генерируют магнитное поле. Этот процесс носит название адвекции. Для того, чтобы сбалансировать рост поля, и тем самым стабилизировать т. н. «геодинамо», необходима диффузия, при которой происходит «утечка» поля из ядра и его разрушение.
В конечном счете, поток жидкости создает сложную картину магнитного поля на поверхности Земли со сложным изменением во времени.
Компьютерные расчеты
Моделирование геодинамо на суперкомпьютерах продемонстрировало сложный характер поля и его поведения с течением времени. Расчеты также показали инверсию полярности, когда происходит смена полюсов Земли. В таких симуляциях сила основного диполя ослабевает до 10% от нормального значения (но не до нуля), а существующие полюса могут странствовать по всему земному шару совместно с другими временными северными и южными полюсами.
Твердое железное внутреннее ядро нашей планеты в этих моделях играет важную роль в управлении процессом разворота. Из-за своего твердого состояния оно не может генерировать магнитное поле адвекцией, но любое поле, которое образуется в жидкости внешнего ядра может диффундировать, или распространяться во внутреннее. Адвекция во внешнем ядре, кажется, регулярно пытается инвертировать.
Но пока поле, запертое во внутреннем ядре, сначала не диффундирует, реальная смена магнитных полюсов Земли не произойдет. По существу, внутреннее ядро сопротивляется диффузии любого «нового» поля и, возможно, только одна из каждых десяти попыток такого разворота является успешной.
Магнитные аномалии
Следует подчеркнуть, что, хотя эти результаты и являются увлекательными сами по себе, неизвестно, можно ли их отнести к реальной Земле. Тем не менее, у нас есть математические модели магнитного поля нашей планеты за последние 400 лет с ранними данными, основанными на наблюдениях моряков торгового и военно-морского флота.
Их экстраполяция на внутреннюю структуру земного шара показывает рост с течением времени областей обратного потока на границе ядра и мантии. В этих точках стрелка компаса ориентирована, по сравнению с прилегающими районами, в противоположном направлении – внутрь или из ядра.
Эти участки с обратным потоком в южной части Атлантического океана в первую очередь несут ответственность за ослабление главного поля. Они также отвечают за минимальную напряженность, называемую Бразильской магнитной аномалией, центр которой расположен под Южной Америкой.
В этой области частицы с высокими энергиями могут приблизиться к Земле более близко, вызывая повышенный радиационный риск для спутников на низкой околоземной орбите. Предстоит еще многое сделать для большего понимания свойств глубинного строения нашей планеты.
Это мир, где значения давления и температуры аналогичны параметрам поверхности Солнца, и наше научное понимание достигает своего предела.
Л. Тарасов
Фрагмент из книги: Тарасов Л. В. Земной магнетизм. - Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2012.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Кромка шельфового ледника, носящего ныне имя Росса.
Маршрут экспедиции Амундсена 1903-1906 годов.
Путь дрейфа Южного магнитного полюса по результатам экспедиций разных лет.
Суточный путь по результатам экспедиции 1994 года, который проходит Южный магнитный полюс в спокойный день (внутренний овал) и в магнитно-активный день (внешний овал). Средняя точка находится в западной части острова Эллеф-Рингнес и имеет координаты 78°18’ с. ш. и 104°00’ з. д. Она сместилась относительно исходной точки Джеймса Росса почти на 1000 км!
Путь дрейфа магнитного полюса в Антарктиде с 1841 по 2000 год. Показаны положения Северного магнитного полюса, установленные в ходе экспедиций в 1841 году (Джеймс Росс), 1909, 1912, 1952, 2000 годах. Чёрными квадратами отмечены некоторые стационарные станции в Антарктиде.
«Наша всеобщая мать Земля - это большой магнит!» - сказал английский физик и врач Уильям Гильберт, живший в XVI веке. Четыреста с лишним лет назад он сделал правильный вывод о том, что Земля представляет собой шарообразный магнит и её магнитные полюса - это точки, где магнитная стрелка ориентируется вертикально. Но Гильберт ошибался, полагая, что магнитные полюса Земли совпадают с её географическими полюсами. Они не совпадают. Более того, если положения географических полюсов неизменны, то положения магнитных полюсов со временем изменяются.
1831 год: первое определение координат магнитного полюса в Северном полушарии
В первой половине XIX века были предприняты первые поиски магнитных полюсов на основе прямых измерений магнитного наклонения на местности. (Магнитное наклонение - угол, на который отклоняется стрелка компаса под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости. - Ред.)
Английский мореплаватель Джон Росс (1777-1856) отплыл в мае 1829 года на небольшом пароходе «Виктория» от берегов Англии, направляясь к арктическому побережью Канады. Как и многие смельчаки до него, Росс надеялся найти северо-западный морской путь из Европы в Восточную Азию. Но в октябре 1830 года льды сковали «Викторию» у восточной оконечности полуострова, который Росс назвал Землёй Бутия (в честь спонсора экспедиции Феликса Бута).
Зажатая во льдах у побережья Земли Бутия «Виктория» вынуждена была задержаться здесь на зимовку. Помощником капитана в этой экспедиции был молодой племянник Джона Росса Джеймс Кларк Росс (1800-1862). В то время уже стало обычным делом брать с собой в подобные путешествия все необходимые инструменты для магнитных наблюдений, и Джеймс воспользовался этим. На протяжении долгих зимних месяцев он ходил по побережью Бутии с магнитометром и проводил магнитные наблюдения.
Он понимал, что магнитный полюс должен быть где-то поблизости - ведь магнитная стрелка неизменно показывала очень большие наклонения. Нанося на карту измеренные значения, Джеймс Кларк Росс вскоре понял, где следует искать эту уникальную точку с вертикальным направлением магнитного поля. Весной 1831 года он вместе с несколькими членами экипажа «Виктории» прошёл 200 км в сторону западного побережья Бутии и 1 июня 1831 года на мысе Аделаиды с координатами 70°05’ с. ш. и 96°47’ з. д. обнаружил, что магнитное наклонение составило 89°59’. Так впервые были определены координаты магнитного полюса в Северном полушарии - иначе говоря, координаты Южного магнитного полюса.
1841 год: первое определение координат магнитного полюса в Южном полушарии
В 1840 году повзрослевший Джеймс Кларк Росс отправился на судах «Эребус» и «Террор» в своё знаменитое путешествие к магнитному полюсу в Южном полушарии. 27 декабря корабли Росса впервые встретились с айсбергами и уже в новогоднюю ночь 1841 года пересекли Южный полярный круг. Очень скоро «Эребус» и «Террор» оказались перед паковыми льдами, растянувшимися от края до края горизонта. 5 января Росс принял смелое решение идти вперёд, прямо на льды, и углубиться настолько, насколько это окажется возможным. И уже через несколько часов такого штурма корабли неожиданно вышли в более свободное ото льда пространство: паковый лёд сменился разбросанными там и тут отдельными льдинами.
9 января утром Росс неожиданно для себя обнаружил впереди по курсу свободное ото льда море! Таково было его первое открытие в этом путешествии: он открыл море, которое впоследствии было названо его собственным именем, - море Росса. Справа по курсу обнаружилась гористая, покрытая снегом земля, которая вынуждала корабли Росса плыть на юг и которая, казалось, не собиралась кончаться. Плывя вдоль берега, Росс, конечно, не упускал возможности открывать самые южные земли во славу Британского королевства; так была открыта Земля Королевы Виктории. В то же время его беспокоило, что на пути к магнитному полюсу берег может стать непреодолимым препятствием.
Между тем поведение компаса становилось всё более странным. Росс, обладавший богатым опытом магнитометрических измерений, понимал, что до магнитного полюса осталось не более 800 км. Так близко к нему ещё никто не приближался. Вскоре стало ясно, что Росс опасался не зря: магнитный полюс явно находился где-то справа, а берег упорно направлял корабли всё дальше и дальше на юг.
Пока путь был открыт, Росс не сдавался. Ему было важно собрать, по крайней мере, как можно больше магнитометрических данных в разных точках побережья Земли Виктории. 28 января экспедицию ожидал самый удивительный сюрприз за всё время путешествия: на горизонте вырос огромный проснувшийся вулкан. Над ним висело тёмное облако дыма, окрашиваемого огнём, который столбом вырывался из жерла. Этому вулкану Росс дал имя Эребус, а соседнему - потухшему и несколько меньшему - дал имя Террор.
Росс попытался идти ещё дальше на юг, но очень скоро перед его глазами возникла совершенно невообразимая картина: вдоль всего горизонта, куда хватает глаз, простиралась белая полоса, которая по мере приближения к ней становилась всё выше и выше! Когда корабли подошли поближе, стало ясно, что перед ними справа и слева огромная бесконечная ледяная стена 50-метровой высоты, совершенно плоская сверху, без каких-либо трещин на обращённой к морю стороне. Это была кромка шельфового ледника, носящего ныне имя Росса.
В середине февраля 1841 года после 300-километрового плавания вдоль ледяной стены Росс принял решение прекратить дальнейшие попытки найти лазейку. С этого момента впереди оставалась лишь дорога домой.
Экспедицию Росса никак нельзя считать неудачной. Ведь ему удалось измерить магнитное наклонение в очень многих точках вокруг побережья Земли Виктории и установить тем самым положение магнитного полюса с высокой точностью. Росс указал такие координаты магнитного полюса: 75°05’ ю. ш., 154°08’ в. д. Минимальное расстояние, отделявшее корабли его экспедиции от этой точки, составляло всего 250 км. Именно измерения Росса нужно считать первым достоверным определением координат магнитного полюса в Антарктиде (Северного магнитного полюса).
Координаты магнитного полюса в Северном полушарии в 1904 году
Прошло 73 года с момента определения Джеймсом Россом координат магнитного полюса в Северном полушарии, и вот теперь поиск магнитного полюса в этом полушарии предпринял знаменитый норвежский полярный исследователь Руаль Амундсен (1872-1928). Впрочем, поиск магнитного полюса не был единственной целью экспедиции Амундсена. Главной целью было открытие северо-западного морского пути из Атлантического океана в Тихий. И он достиг этой цели - совершил в 1903-1906 годах плавание из Осло, мимо берегов Гренландии и Северной Канады до Аляски на небольшом промысловом судне «Йоа».
Впоследствии Амундсен писал: «Я хотел, чтобы моя детская мечта о северо-западном морском пути соединилась в этой экспедиции с другой, гораздо более важной научной целью: нахождением нынешнего местоположения магнитного полюса».
Он подошёл к этой научной задаче со всей серьёзностью и тщательно подготовился к её выполнению: изучал теорию геомагнетизма у ведущих специалистов Германии; там же приобрёл магнитометрические приборы. Практикуясь в работе с ними, Амундсен летом 1902 года объездил всю Норвегию.
К началу первой зимы своего путешествия, в 1903 году, Амундсен достиг острова Кинг-Уильям, который находился совсем недалеко от магнитного полюса. Магнитное наклонение здесь составляло 89°24’.
Решив провести зимовку на острове, Амундсен одновременно создал здесь настоящую геомагнитную обсерваторию, которая выполняла непрерывные наблюдения в течение многих месяцев.
Весна 1904 года была посвящена наблюдениям «в поле» с целью определения координат полюса настолько точно, насколько это было возможно. Амундсен достиг успеха и обнаружил, что положение магнитного полюса заметно сместилось к северу по отношению к той точке, в которой его нашла экспедиция Джеймса Росса. Оказалось, что с 1831 по 1904 год магнитный полюс переместился на 46 км к северу.
Забегая вперёд, заметим, что есть данные о том, что за этот 73-летний период магнитный полюс не просто немного переехал на север, а скорее описал небольшую петлю. Где-то к 1850 году он сначала прекратил своё движение с северо-запада на юго-восток и лишь потом начал новое путешествие на север, продолжающееся и сегодня.
Дрейф магнитного полюса в Северном полушарии с 1831 по 1994 год
В следующий раз местоположение магнитного полюса в Северном полушарии было определено в 1948 году. Многомесячная экспедиция в канадские фьорды не понадобилась: ведь теперь до места можно было добраться всего за несколько часов - по воздуху. На этот раз магнитный полюс в Северном полушарии был обнаружен на берегу озера Аллен на острове Принца Уэльского. Максимальное наклонение составляло здесь 89°56’. Оказалось, что со времён Амундсена, то есть с 1904 года, полюс «уехал» к северу на целых 400 км.
С тех пор точное местоположение магнитного полюса в Северном полушарии (Южного магнитного полюса) определялось канадскими магнитологами регулярно с периодичностью около 10 лет. Последующие экспедиции состоялись в 1962, 1973, 1984, 1994 годах.
Неподалёку от точки пребывания магнитного полюса в 1962 году, на острове Корнуоллис, в местечке Резолют-Бей (74°42’ с. ш., 94°54’ з. д.), была построена геомагнитная обсерватория. В наше время путешествие на Южный магнитный полюс - это всего лишь достаточно короткая прогулка на вертолёте от Резолют-Бей. Неудивительно, что с развитием средств сообщения в XX столетии этот удалённый городок на севере Канады всё чаще и чаще стали посещать туристы.
Обратим внимание на то, что, говоря о магнитных полюсах Земли, мы на самом деле говорим о неких усреднённых точках. Ещё со времени экспедиции Амундсена стало ясно, что даже на протяжении одних суток магнитный полюс не стоит на месте, а совершает небольшие «прогулки» вокруг некоторой средней точки.
Причина таких перемещений, конечно, Солнце. Потоки заряженных частиц от нашего светила (солнечный ветер) входят в магнитосферу Земли и порождают в земной ионосфере электрические токи. Те, в свою очередь, порождают вторичные магнитные поля, которые возмущают геомагнитное поле. В результате этих возмущений магнитные полюса и вынуждены совершать свои ежесуточные прогулки. Их амплитуда и скорость, естественно, зависят от силы возмущений.
Маршрут таких прогулок близок к эллипсу, причём полюс в Северном полушарии совершает обход по часовой стрелке, а в Южном полушарии - против. Последний даже в дни магнитных бурь уходит от средней точки не более чем на 30 км. Полюс же в Северном полушарии в такие дни может уйти от средней точки на 60-70 км. В спокойные дни размеры суточных эллипсов для обоих полюсов существенно сокращаются.
Дрейф магнитного полюса в Южном полушарии с 1841 по 2000 год
Следует отметить, что исторически с измерением координат магнитного полюса в Южном полушарии (Северного магнитного полюса) дело всегда обстояло достаточно сложно. Во многом виновата его труднодоступность. Если от Резолют-Бей до магнитного полюса в Северном полушарии можно добраться на маленьком аэроплане или вертолёте за несколько часов, то от южной оконечности Новой Зеландии до побережья Антарктиды надо лететь более 2000 км над океаном. А после этого нужно проводить исследования в тяжёлых условиях ледового континента. Чтобы должным образом оценить труднодоступность Северного магнитного полюса, вернёмся в самое начало XX столетия.
Довольно долго после Джеймса Росса никто не осмеливался в поисках Северного магнитного полюса уходить в глубь Земли Виктории. Первыми это сделали члены экспедиции английского полярного исследователя Эрнеста Генри Шеклтона (1874-1922) во время его путешествия в 1907-1909 годах на старом китобойном судне «Нимрод».
16 января 1908 года судно вошло в море Росса. Слишком толстые паковые льды у побережья Земли Виктории долго не давали возможности найти подход к берегу. Лишь 12 февраля удалось перенести на берег необходимые вещи и магнитометрическое оборудование, после чего «Нимрод» взял курс обратно на Новую Зеландию.
Оставшимся на берегу полярникам потребовалось несколько недель, чтобы соорудить более или менее приемлемые жилища. Пятнадцать смельчаков учились есть, спать, общаться, работать и вообще жить в невероятно тяжёлых условиях. Впереди была долгая полярная зима. Всю зиму (в Южном полушарии она наступает одновременно с нашим летом) члены экспедиции занимались научными исследованиями: метеорологией, геологией, измерением атмосферного электричества, изучением моря через трещины во льду и самих льдов. Конечно, к весне люди уже оказались достаточно вымотанными, хотя главные цели экспедиции были ещё впереди.
29 октября 1908 года одна группа во главе с самим Шеклтоном отправилась в запланированную экспедицию к Южному географическому полюсу. Правда, экспедиция так и не смогла до него дойти. 9 января 1909 года всего в 180 км от Южного географического полюса ради спасения голодных и измученных людей Шеклтон принимает решение оставить флаг экспедиции здесь и повернуть группу обратно.
Вторая группа полярников во главе с австралийским геологом Эджвортом Дэвидом (1858-1934) независимо от группы Шеклтона отправилась в путешествие к магнитному полюсу. Их было трое: Дэвид, Моусон и Маккей. В отличие от первой группы они не имели опыта полярных исследований. Выйдя 25 сентября, они уже к началу ноября выбились из графика и из-за перерасхода пищи вынуждены были сесть на строгий паёк. Антарктида преподавала им суровые уроки. Голодные и обессиленные, они проваливались почти в каждую расселину во льду.
11 декабря едва не погиб Моусон. Он провалился в одну из бесчисленных расселин, и только надёжная верёвка спасла жизнь исследователю. Несколько дней спустя в расселину провалились 300-килограммовые сани, едва не утянувшие за собой трёх обессилевших от голода людей. К 24 декабря серьёзно ухудшилось состояние здоровья полярников, они страдали одновременно и от обморожения, и от солнечных ожогов; у Маккея к тому же развилась снежная слепота.
Но 15 января 1909 года они всё-таки достигли своей цели. Компас Моусона показал отклонение магнитного поля от вертикали всего в пределах 15’. Оставив почти всю поклажу на месте, они одним броском в 40 км достигли магнитного полюса. Магнитный полюс в Южном полушарии Земли (Северный магнитный полюс) был покорён. Водрузив на полюсе британский флаг и сфотографировавшись, путешественники трижды прокричали «ура!» королю Эдуарду VII и объявили эту землю собственностью британской короны.
Теперь им предстояло только одно - остаться в живых. По расчётам полярников, для того, чтобы поспеть к отходу «Нимрода» 1 февраля, они должны были проходить по 17 миль в сутки. Но они всё равно опоздали на четыре дня. К счастью, «Нимрод» сам задержался. Так что вскоре трое отважных исследователей наслаждались горячим ужином на борту корабля.
Итак, Дэвид, Моусон и Маккей были первыми людьми, ступившими на магнитный полюс в Южном полушарии, который в тот день оказался в точке с координатами 72°25’ ю. ш., 155°16’ в. д. (в 300 км от точки, измеренной в своё время Россом).
Понятно, что ни о какой-либо серьёзной измерительной работе здесь даже не было и речи. Вертикальное наклонение поля было зафиксировано лишь однажды, и это послужило сигналом не к дальнейшим измерениям, а лишь к скорейшему возвращению на берег, где экспедицию ожидали тёплые каюты «Нимрода». Такую работу по определению координат магнитного полюса нельзя даже близко сравнить с работой геофизиков в арктической Канаде, по нескольку дней ведущих магнитные съёмки из нескольких точек, окружающих полюс.
Однако последняя экспедиция (экспедиция 2000 года) была проведена на достаточно высоком уровне. Поскольку Северный магнитный полюс уже давно сошёл с материка и находился в океане, эта экспедиция проводилась на специально оборудованном судне.
Измерения показали, что в декабре 2000 года Северный магнитный полюс находился напротив побережья Земли Адели в точке с координатами 64°40’ ю. ш. и 138°07’ в. д.
Информация о книгах Издательского дома «Интеллект» - на сайте www.id-intellect.ru
Казалось бы, странное хобби - путешествовать к полюсам нашей планеты. Однако для шведского предпринимателя Фредерика Паулсена это стало настоящей страстью. Он потратил тринадцать лет, чтобы посетить все восемь полюсов Земли, став первым и пока единственным человеком, сделавшим это.
Достижение каждого из них - настоящее приключение!
1. Северный магнитный полюс – точка на земной поверхности, на которую направлены магнитные компасы.
Июнь 1903 года. Руаль Амундсен (слева, в шляпе) совершает экспедицию на небольшом паруснике
«Йоа», чтобы найти Северо-запададный проход и попутно установить точное местоположение северного магнитного полюса.
Он впервые был открыт в 1831 году. В 1904 году, когда ученые вторично провели измерения, обнаружилось, что полюс переместился на 31 милю. Стрелка компаса указывает на магнитный полюс, а не на географический. Исследование показало, что за последнюю тысячу лет магнитный полюс перемещался на значительные расстояния по направлению от Канады к Сибири, но иногда и в других направлениях.
2. Северный географический полюс – расположенный непосредственно над географической осью Земли.
Географические координаты Северного полюса 90°00′00″ северной широты. Долготы полюс не имеет, так как является точкой пересечения всех меридианов. Северный полюс также не относится к какому-либо часовому поясу. Полярный день, как и полярная ночь, здесь продолжается приблизительно по полгода. Глубина океана на Северном полюсе составляет 4 261 метр (по измерениям глубоководного аппарата «Мир» в 2007 году). Средняя температура на Северном полюсе зимой - около −40 °C, летом преимущественно около 0 °C.
3. Северный геомагнитный полюс – связан с магнитной осью Земли.
Это северный полюс момента диполя геомагнитного поля Земли. Сейчас он находится в точке 78° 30" С, 69° З, около Туля (Гренландия). Земля - это гигантский магнит, как стержневой магнит. Геомагнитный Северный и Южный полюса - концы этого магнита. Северный геомагнитный полюс расположен в Канадской Арктике и продолжает двигаться в северо-западном направлении.
4. Северный полюс недоступности – самая северная точка в Cеверном Ледовитом океане и самая дальняя от земли со всех сторон
Северный полюс недоступности находится в паковых льдах Северного Ледовитого океана на наибольшем расстоянии от любой суши. Расстояние до Северного географического полюса 661 км, до мыса Барроу на Аляске - 1453 км и на равном расстоянии в 1094 км от ближайших островов - Элсмира и Земли Франца-Иосифа. Первая попытка достичь точки была осуществлена сэром Губертом Уилкинсом на самолёте в 1927 году. В 1941 осуществлена первая экспедиция к полюсу недоступности на самолёте под руководством Ивана Ивановича Черевичного. Советская экспедиция высадилась на 350 км севернее Уилкинса, тем самым первой посетила непосредственно северный полюс недоступности.
5. Южный магнитный полюс - точка на земной поверхности, в которой магнитное поле Земли направлено вверх.
Люди впервые побывали на Южном магнитном полюсе 16 января 1909 года (британская антарктическая экспедиция, определил местоположение полюса Дуглас Моусон).
На самом магнитном полюсе наклонение магнитной стрелки, то есть угол между свободно вращающейся стрелкой и земной поверхностью, равно 90º. С физической точки зрения Южный магнитный полюс Земли на самом деле - северный полюс магнита, который представляет собой наша планета. Северный полюс магнита - это тот полюс, из которого выходят силовые линии магнитного поля. Но во избежание путаницы этот полюс называют южным, так как он близок к Южному полюсу Земли. Магнитный полюс смещается на несколько километров в год.
6. Южный географический полюс - точка, расположенная над географической осью вращения Земли
Географический Южный полюс отмечен небольшим знаком на забитом в лёд шесте, который ежегодно передвигают, чтобы компенсировать движение ледникового покрова. В ходе торжественного мероприятия, проходящего 1 января, устанавливается новый знак Южного полюса, изготовленный полярниками в прошлом году, а старый помещается на станцию. На знаке присутствует надпись «Geographic south pole», NSF, дата и широта установки. На знаке установленном в 2006 году была выбита дата, когда Руаль Амундсен и Роберт Ф. Скотт достигли полюса, и небольшие цитаты этих полярников. Рядом установлен флаг Соединённых Штатов.
Поблизости от географического Южного полюса находится так называемый церемониальный Южный полюс - специальная область, отведённая для фотосъёмок станцией Амундсен - Скотт. Он представляет собой зеркальную металлическую сферу, стоящую на подставке, окружённую со всех сторон флагами стран Договора об Антарктике.
7. Южный геомагнитный полюс - связан с магнитной осью Земли в южном полушарии.
На Южном геомагнитном полюсе, который впервые был достигнут санно-тракторным поездом Второй Советской антарктической экспедиции под руководством А. Ф. Трешникова 16 декабря 1957 года, была создана научная станция Восток. Южный геомагнитный полюс оказался на высоте 3500 м над уровнем моря, в точке, удалённой от расположенной на побережье станции Мирный на 1410 км. Это одно их самых суровых мест на Земле. Здесь температура воздуха более шести месяцев в году держится ниже -60° С.В августе 1960 года на Южном геомагнитном полюсе зафиксирована температура воздуха - 88,3° С, а в июле 1984 года новая рекордно низкая температура - 89,2° С.
8. Южный полюс недоступности - точка в Антарктиде, наиболее удалённая от побережья Южного океана.
Это точка в Антарктиде, наиболее удалённая от побережья Южного океана. Общего мнения насчёт конкретных координат этого места нет. Проблема заключается в том, как понимать слово «побережье». Либо проводить линию побережья по границе суши и воды, либо по границе океана и шельфовых ледников Антарктиды. Трудности определения границ суши, движение шельфовых ледников, постоянное поступление новых данных и возможные топографические ошибки, всё это затрудняет точное определение координат полюса. Полюс недоступности часто связывают с одноимённой советской антарктической станцией, находящейся на 82°06′ ю. ш. 54°58′ в. д. Эта точка расположена на расстоянии 878 км от южного полюса и на 3718 м над уровнем моря. В настоящее время здание по-прежнему находится в этом месте, на нём установлена статуя Ленина, смотрящая на Москву. Место охраняется как историческое. Внутри здания находится книга для посетителей, которую может подписать человек, добравшийся до станции. К 2007 году станция занесена снегом, и только статуя Ленина на крыше здания ещё видна. Видно её за много километров.
Более подробную информацию о полюсах Земли вы сможете узнать из книги
