Куда движется магнитный полюс земли. Вы знаете где находятся магнитные полюса земли

Куда бежит магнитный полюс?

Куда указывает стрелка компаса? Ответ на этот вопрос даст любой: конечно, на Северный полюс! Более осведомленный уточнит: стрелка показывает направление не на географический полюс Земли, а на магнитный, и что в реальности они не совпадают. Самый знающий добавит, что магнитный полюс вообще не имеет постоянной «прописки» на географической карте. Судя же по результатам последних исследований, полюс не только имеет природную склонность к «бродяжничеству», но в своих блужданиях по поверхности планеты иногда способен перемещаться со сверхзвуковой скоростью!

Знакомство человечества с явлением земного магнетизма, судя по письменным китайским источникам, случилось не позднее 2-3 в. до н. э. Те же китайцы, несмотря на несовершенство первых компасов, заметили и отклонение магнитной стрелки от направления на Полярную звезду, т. е. на географический полюс. В Европе с этим феноменом познакомились в эпоху Великих географических открытий, не позднее середины XV в., о чем свидетельствуют навигационные инструменты и географические карты того времени (Дьяченко, 2003).

О смещении географического положения магнитных полюсов на поверхности планеты ученые заговорили с начала прошлого века после повторных, с интервалом в год, измерениий координат истинного Северного магнитного полюса. С тех пор в научной печати достаточно регулярно появляется информация об этих «странствиях», особенно Северного магнитного полюса, который сейчас уверенно движется от островов Канадского арктического архипелага к Сибири. Раньше он перемещался со скоростью около 10 км в год, в последние же годы эта скорость возросла (Newitt et al. , 2009).

Но это касается изменения географического положения полюсов год от года, а насколько стабильно они ведут себя в масштабе реального времени – в течение секунд, минут, суток? Судя по наблюдениям путешественников, полярных мореплавателей и авиаторов, магнитная стрелка иногда вертится «как бешеная», поэтому устойчивость положения магнитных полюсов давно ставилась под сомнение. Однако до сих пор ученые не пытались оценить ее количественно.

В магнитных обсерваториях мира сегодня ведется непрерывная запись всех компонентов вектора магнитной индукции, которые применяют для расчета среднегодовых значений параметров магнитного поля и создания карт земного магнетизма, использующихся для выявления аномалий при проведении магниторазведочных работ. Эти же записи позволяют изучить и поведение магнитного полюса на временных интервалах меньше года.

Что же происходит с полюсом в спокойный период и во время магнитных бурь? Насколько сильно такая буря может «раскачать» магнитный диполь в центре Земли? И, наконец, насколько большую скорость способен в реальности развивать магнитный полюс?

Ответы на эти вопросы имеют не только научный, но и практический интерес. Ведь вместе со смещением магнитного полюса и расширением области его «блуждания» не только меняется область полярных сияний, но и возрастает риск возникновения аварийных ситуаций в протяженных линиях электропередач, помех в работе спутниковых навигационных систем и коротковолновой радиосвязи.

Сквозь магнитные бури

К угловым элементам земного магнетизма относятся магнитное склонение (Δ), равное углу между северным направлением истинного (географического) и магнитного меридианов, и магнитное наклонение (Ι) – угол наклона магнитной стрелки по отношению к горизонту. Склонение характеризует величину «расхождения» между географическим и магнитным азимутами, наклонение – удаленность наблюдателя от магнитного полюса. При значении Ι = 90° (когда магнитная стрелка располагается вертикально) наблюдатель находится в точке истинного магнитного полюса. В остальных случаях по значениям Δ и Ι можно рассчитать координаты виртуального магнитного полюса (ВМП), который не обязательно совпадает с истинным из-за того, что представление глобального магнитного поля Земли в виде единого диполя все-таки является неоправданно упрощенным при его детальном исследовании.

Одним из самых, на наш взгляд, эффективных и наглядных способов исследования поведения полюсов является преобразование значений элементов земного магнетизма в более «интегральные» и удобные для сопоставления характеристики – мгновенные координаты магнитных полюсов и локальную магнитную постоянную (Bauer, 1914; Kuznetsov et al. , 1990; 1997). Преимущество этого преобразования в том, что оно не требует никаких предположений об истинных источниках наблюдаемого магнитного поля, но при этом позволяет увидеть, в частности, насколько магнитные полюса могут «разбегаться и разгоняться» на коротких (меньше года) временных интервалах.

Оказалось, что даже в дни спокойного состояния магнитного поля в периоды осеннего или весеннего равноденствия виртуальный северный магнитный полюс может вообще реально не побывать в точке своего рассчитанного «среднесуточного» положения! Дело в том, что в течение светового дня полюс не остается в неподвижности, а его «траектория» напоминает овал. Например, в спокойные дни по данным магнитной обсерватории «Ключи» (Новосибирск) северный магнитный полюс описывает по часовой стрелке петлю, вытянутую примерно на 10 км в направлении с юго-востока на северо-запад.

Во время магнитной бури колебания магнитной оси Земли происходят намного сильнее, но их также нельзя назвать хаотичными. Так, 17 марта 2013 г. всего за 20-минутный интервал магнитный полюс «пробежал» по эллипсу размером более 20 км, выписывая по пути мелкие вензеля с периодом в несколько секунд. Интересно, что в отдельные периоды возмущения магнитного поля полюс может менять направление своего движения, перемещаясь против часовой стрелки.

Одна из самых мощных магнитных бурь произошла 29–31 октября 2003 г. О степени «расшатывания» магнитного диполя ядра Земли во время этой бури можно судить по траектории движения северного магнитного полюса, который совершил настоящий «вояж» по окрестным островам, неоднократно отклоняясь в разные стороны на сотни километров от своей «нормальной», среднегодовой позиции. Для сравнения ­заметим, что путь, пройденный северным магнитным полюсом, рассчитанный по среднегодовым значениям склонения и наклонения на основе данных канадской обсерватории Резольют-Бей, за последние 40 лет представляет собой линию длиной не более 500 км.

Со скоростью звука

Сегодня в мире работает более ста магнитных обсерваторий, данные измерений которых сохраняются в единой базе ИНТЕРМАГНЕТ (InteRMagNet – International Real Magnetic Net ). И хотя в ней обычно представлены данные с минутным интервалом, большинство магнитных обсерваторий измеряют значения элементов земного магнетизма ежесекундно. Но даже расчеты по средним минутным значениям на основе данных обсерваторий, расположенных на разных широтах земного шара, позволяют оценить закономерности и скорости движения магнитных полюсов.

Прежде чем рассчитать скорость движения полюса за определенный период времени, требуется преобразовать величины склонения и наклонения в координаты соседних географических точек, которые за это время посещал магнитный полюс, а затем оценить общую длину соединяющей их дуги большого круга, которая и является минимальной оценкой пути, пройденного полюсом. Именно минимальной – потому что эта дуга представляет собой кратчайший путь по сфере от одной точки до другой. А общая траектория объекта нашего исследования на поверхности земного шара как во время магнитных бурь, так и в период «покоя» представляет собой не просто дугу, а набор «петель» различной формы и размеров.

Для вычисления скоростей виртуальных магнитных полюсов мы выбрали 17 марта 2013 г.: в течение этих суток наблюдалось как спокойное, так и возмущенное состояние магнитного поля. Для каждой из 1440 минут этих суток на основе минутных значений характеристик земного магнетизма был рассчитан путь, пройденный виртуальным магнитным полюсом, и определена скорость его движения.

Результаты вычислений впечатлили даже опытных магнитологов: оказалось, что в отдельные моменты магнитные полюса могут перемещаться не только со скоростью автомобиля, но и реактивного самолета, превышающего скорость звука!

Интересно, что полученные оценки скоростей зависели от географического положения обсерваторий, данные которых были использованы для расчетов. Так, по данным среднеширотных и низкоширотных обсерваторий скорости движения виртуальных магнитных полюсов (как средние, так и максимальные) оказались значительно меньше, чем по данным обсерваторий, расположенных в Арктике и Антарктике. Кстати сказать, степень удаленности обсерватории от истинного магнитного полюса аналогично влияет и на суточный разброс положения виртуального магнитного полюса. Эти данные также свидетельствуют в пользу того, что наиболее точную информацию о параметрах движения истинных магнитных полюсов можно получить именно в тех районах, где эти полюсы реально «блуждают».

Специалисты фиксируют, что магнитные полюса Земли смещаются с высокой нарастающей скоростью, а магнитное поле ослабевает . Какие это таит опасности, чем это явление может грозить человечеству, а может и всей природе и фауне?
Попробуем кратенько разобраться в этом вопросе, призвав в помощь отечественные и зарубежные источники. Ведь стрелка компаса указывает на север — так учат детей на уроках географии.

Было ли смещение полюсов ранее в истории Земли?

Да, было, утверждают ученые. 786000 лет назад, магнитное поле Земли изменило свое направление на 180 градусов. Разворот, по-видимому, продолжался всего сто лет, но забегая вперед, можно предполагать, что люди тогда все же могли находиться в определенной опасности.
Мало того, магнитное поле Земли неоднократно меняло направление — в среднем каждые 250000 лет. В то время, если бы был компас, то его стрелка, обозначающая север, показывала бы на самом деле юг.

Последний долгосрочный разворот магнитных полюсов, получивший название разворот Брюнес-Матуяма, произошел почти 800 тысяч лет назад. И он произошел удивительно гораздо быстрее, чем ранее известные переполюсовки магнитного поля Земли, сообщают в «Международном геофизическом журнале».
Почти так же быстро происходило краткое изменение магнитного поля 41000 лет назад. В то время, северный магнитный полюс шел 200 лет к Южному полюсу, остался там на 440 лет, а затем вернулся на север. Такие краткосрочные экскурсии совершаются даже чаще, чем долгосрочные развороты.

Точная дата последнего долгосрочного разворота магнитных полюсов

Чтобы проанализировать смещение магнитных полюсов, ученые проанализировали отложения бывшего озера в Апеннинах востоку от Рима. Были найдены и восстановлены доминирующие направления магнитного поля их материалов отложений. В этом исследовании, ученые смогли определить и время разворота Брюнес — Матуяма намного точнее, чем это было возможно ранее. Отношение двух разных изотопа аргона использовали для вычисления возраста нанесенных слоев. Получилось, что это событие произошло всего 786 тысяч лет назад.

Почему магнитное поле Земли меняет свое направление, исследователи не могут окончательно объяснить до сих пор. «Это связано с изменениями во внешнем ядре планеты,» говорит Максвелл Браун из Немецкого исследовательского центра наук о Земле в Потсдаме. Там, вероятно, и генерируется магнитное поле Земли. «Тем не менее, мы не знаем, что контролирует его долгосрочное поведение».

Однако есть и такое понимание природы магнитного поля Земли. Причины формирования магнитного поля скрыты глубоко в горячих недрах Земли: там есть слой жидкого железа, который вращается вокруг 2500 километрового мощного ядра Земли, который состоит из твердого металла – железа и никеля. Это вращение перемещает металлы на расстояния примерно десять километров в год и создает ток, который, в свою очередь, генерирует магнитное поле вокруг Земли.
«Но железо массы в недрах земли ведут себя хаотично, везде образуется небольшая турбулентность и конвекционные потоки, что проявляется на земле в виде колебаний в магнитном поле, как ослабляя еще магнитное поле, так и немного усиливая его в других местах. Так, магнитное поле уже ослабло на 5%, а в Атлантике и в Бразилии еще больше.

Есть, по крайней мере косвенные доказательства, что следующее переключение полюсов может состояться уже через несколько тысяч лет. Магнитное поле Земли слабеет уже в течение 150 лет. В последнее время снижение интенсивности поле даже ускорилось. А Северный магнитный полюс, например, прошел уже путь от первоначального значения 1300 км в направлении Сибири, преодолевая примерно 90 км в день.

Какие таит опасности, угрозы для всего живого переключение магнитного поля Земли

Для жизни на Земле, орбитальных спутников и для электрической инфраструктуры, магнитное поле Земли является чрезвычайно важным, потому что оно защищает их от вредного космического излучения. Во время разворота магнитное поле становится гораздо слабее. Снижается защита от космического излучения и это может увеличить риск рака для людей и животных. Воздействие на спутники будет происходить примерно также, как во время солнечных бурь. Эксперты опасаются сбоев в функционировании электросети.

Мало того, магнитное поле не дает уносить в космос молекулы газовой оболочки Земли, иначе бы от нее осталось бы то, что сейчас наблюдается на Марсе.

Тем не менее, геологи относятся к смене полярности полюсов спокойно, потому что атмосфера является реальным щитом против излучения высокой энергии в сторону земли. Кроме того, защитное магнитное поле не исчезает полностью даже во время разворота на обратное значение. Определенный оптимизм внушает то, что человеческий род пережил несколько краткосрочных разворотов магнитного поля, как тот, который имел место 41000 лет назад.

В настоящее время ученые приступили к интенсивным исследованиям полярного льда, который хранит вековые тайны отклика материалов на изменения магнитного поля планеты. Многие считают, что в этом вопросе у землян наблюдается просто вопиющее отсутствие знаний, которое надо быстро ликвидировать. Может и поэтому, на орбите Земли уже более одного года стали летать близко друг к другу три европейских спутника, которые своими магнетометрами ведут тщательное отслеживание изменений в магнитном поле нашей планеты. И они отметили в ряде мест снижение интенсивности ослабления поля. Правда, в других местах эти изменения несколько возросли.

Но астрофизик Харальд Леша из Мюнхена, который проводил компьютерное моделирование проблемы, дает неожиданную надежду человечеству. Он говорит, что если магнитное поле планеты сильно ослабнет, то недостающую энергию способна заместить энергия людей, обращенная к магнитному полю.

Статья полезна? Тогда сообщите о ней другим, нажав на кнопки социальных сетей (Twitter, Facebook и др.) ниже.
Скорее всего, вам будут интересны и полезны следующие записи:

,
а также пригодится подписка на новые интересные материалы сайта через оранжевую кнопку вверху или в боковой колонке страницы.
Блок 2 Реклама Google

Добавьте статью в закладки, чтобы вновь вернуться к ней, нажав кнопки Ctrl+D .Подписку на уведомления о публикации новых статей можно осуществить через форму "Подписаться на этот сайт" в боковой колонке страницы.

В начале года зарубежные СМИ проявили необычайный интерес к движению магнитных полюсов Земли и просто разразились фантазиями о "непонятных скачках" Северного магнитного полюса планеты. Как выяснилось, пищу для размышлений им "подкинул" профессор Канадской геологической службы Ларри Ньюит, который, по его же собственным словам, дал интервью репортеру, желавшему услышать, "как скоро полюс покинет территорию Канады". Рассказ профессора с искажениями был помещен на сайт "National news service", на который и натолкнулись любители сенсаций.
В марте история с полюсами всколыхнула столичные российские СМИ. Отечественные корреспонденты ссылались на сведения Евгения Шаламберидзе, сотрудника Центрального института военно-технической информации. В этом институте, как передали многие журналисты, якобы было зафиксировано "неожиданное смещение Северного магнитного полюса на 200 километров". Это явление в массовой прессе тут же было названо "переполюсовкой".

Итак, с источниками, посеявшими столько кривотолков, мы разобрались. Осталось понять, что происходит в действительности с магнитными полюсами? Подчиняется ли их движение общепризнанным теориям дрейфа полюсов? Возможна ли в ближайшее время их переполюсовка и что следует ожидать землянам, если она все же произойдет? С этими вопросами мы обратились к заместителю директора Института земного магнетизма, ионосферы и распространению радиоволн (ИЗМИРАН), профессору Вадиму Головкову и ведущему научному сотруднику Центрального института военно-технической информации (ЦИФТИ) Минобороны РФ Евгению Шаламберидзе.

УСКОРЕНИЕ ДРЕЙФА

В.Головков не удивился задаваемым вопросам, ученый наоборот хотел развеять возникшие недоразумения. Он пояснил, что в течение последних 150 лет положение магнитных полюсов относительно географических координат четко отслеживается. Так, позиция Северного магнитного полюса (СМП) на 2001 год определялась координатами 81,3 градуса северной широты и 110,8 градусов западной долготы (северная островная часть Канады, см. карту).

Действительно, скор ость движения СМП не постоянна. В начале XX века она равнялась всего нескольким километрам в год, в 70-е годы ускорилась до 10 километров в год, а сейчас составляет порядка 40 километров в год. Тот "скачок" в 200 километров, о котором с ужасом сообщали СМИ, магнитный полюс совершил не в одночасье, а в течение последних десяти лет. Магнитный полюс движется практически на север, и при сохранении такой скорости СМП через 3 года выйдет за пределы 200-мильной Канадской зоны, а через 50 лет достигнет Северной Земли.

ВОЗМОЖНА ЛИ ПЕРЕПОЛЮСОВКА?

Со школьной скамьи нам известно, что магнитное поле Земли в первом приближении представляет собой диполь, постоянный магнит. Но кроме основного диполя планета имеет так называемые локальные магнитные аномалии, "разбросанные" неравномерно по ее поверхности (Канадская, Сибирская, Бразильская и т.д.). Каждая аномалия ведет свой определенный образ жизни - они двигаются, усиливаются, ослабляются, распадаются.

Стрелка компаса, которая также является магнитом, ориентируется относительно суммарного поля нашей планеты и одним острием указывает на Северный магнитный полюс, другим - на Южный. Так на местоположение первого большое влияние оказывает Канадская магнитная аномалия, в настоящее время занимающая всю территорию Канады, часть Северного Ледовитого океана, Аляску и север США. Аномалия на несколько градусов "оттягивает" на себя положение Северного геомагнитного полюса. Поэтому реальный, суммарный магнитный полюс не совпадает с географическим, и ориентир на север-юг по компасу оказывается не идеально точным, а лишь приблизительным.
Под инверсией поля Земли понимают явление, когда магнитные полюса меняют свой знак на противоположный. Стрелка компаса после инверсии должна ориентироваться диаметрально противоположно. В.Головков сообщил, что на основе палеомагнетических данных (исследований древних отложений слоев лавы с железосодержащими включениями) было показано, что инверсия полюсов в масштабах геологического времени Земли - явление довольно привычное. Однако переполюсовка не имеет какой-либо выраженной периодичности, она происходит каждые несколько миллионов лет, и последний раз имела место около 700 тыс. лет назад.

Исчерпывающее объяснение инверсии современная наука дать не может. Тем не менее, выявлено, что напряженность дипольного поля Земли изменяется вдвое с периодом около 10 тыс.лет. Например, в начале нашей эры ее величина была раза в 1,5 больше, чем сейчас. Известно также, что во времена, когда диполь ослабевает, локальные поля усиливаются.

Современные модели переполюсовки предполагают, что если напряженность основного поля достаточно ослабнет и достигнет значения 0,2 - 0,3 от своей средней величины, то магнитные полюса начнут "ходить ходуном" под влиянием усиленных аномальных областей, не зная, куда им приткнуться. Так, северный полюс может "скакать" до средних широт, до экваториальных, и если "перепрыгнет" экватор, то произойдет инверсия.

В.Головков считает, что наблюдаемое сегодня ускоренное движение Северного магнитного полюса вполне описывается современными математическими моделями. Ученый убежден, что до Северной Земли полюс не дойдет - Канадская аномалия его просто "не пустит", и он будет дрейфовать в том же районе, не выходя за пределы аномалии. Инверсия же, по мнению В.Головкова, действительно возможна в любой момент, но этот "момент" произойдет не скорее, чем через несколько тысячелетий.

ИЗМЕНЕНИЯ ГАЛАКТИЧЕСКОГО МАСШТАБА

Теперь о сведениях, высказанных ведущим научным сотрудником Центрального института военно-технической информации (ЦИВТИ) Минобороны РФ Евгением Шаламберидзе на "круглом столе", посвященном проблеме роста авиационных аварий и катастроф.

Как сообщил в интервью корреспонденту еженедельника "Интерфакс ВРЕМЯ" Е.Шаламберидзе, в данной организации ведется комплексный анализ результатов десятков и даже сотен отечественных и зарубежных исследований различного профиля. Они показывают, что одним из главных источников ускоряющегося дрейфа магнитных полюсов планеты является вхождение Солнечной системы в определенную энергонасыщенную зону нашей Галлактики (как выразились специалисты НАСА, система "погрузилась" в водородный "пузырь"). Эта область повышенной концентрации атомарного водорода стала принципиально менять "энергетический порядок" развития и взаимодействия всех тел Солнечной системы.

Так, согласно официальным данным НАСА (в том числе полученным с помощью космического зонда "Уллис") и Объединенного института геологии, геофизики и минералогии Сибирского отделения РАН:

Мощность электромагнитного излучения Юпитера повысилась с начала 90-х годов в 2 раза, а Нептуна только в конце 90-х - в 30 раз,

Энергоемкость базового электромагнитного каркаса Солнечной системы, который образует связка Солнце - Юпитер, возросла в 2 раза,

На Уране, Нептуне и Земле нарастают идущие процессы дрейфа магнитных полюсов.

Таким образом, ускоряющийся дрейф полюсов на нашей планете является лишь элементом глобальных процессов, происходящих в Солнечной и Галактической системах и оказывающих различные влияния на все фазы развития биосферы и жизнедеятельность человечества.

ЧТО УЖЕ "НЕ ТАК" НА ЗЕМЛЕ?

Данные регистрации со спутниковых систем показывают, что с 1994 года происходит инверсия температуры поверхности океана, меняется почти вся система мировых океанических течений. За последние 2 года в Америке, Канаде, Западной Европе были побиты зимние рекорды температур. Повышается температура воды на экваторе, а это приводит к интенсивному испарению влаги. Одновременно тают льды Северного полюса. Мало кто знает, что на территории суши в Арктике и Антарктиде в настоящее время идет бурное развитие растительного мира. А наша тайга наступает на север. Произошло смещение подошвы радиационного пояса Земли, опустилась нижняя кромка ионосферы с высоты 300- 310 км до 98 -100 км. Постоянно увеличивается количество всевозможных катастроф.

Общее число катастроф\ С ущербом более 1% валового\ С числом пострадавших\ С числом погибших

1963-67 16 39 89

1968-72 15 54 98

1973-77 31 56 95

1978-82 55 99 138

1983-87 58 116 153

1988-92 66 139 205

Как свидетельствует профессор А.Дмитриев из Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН, пространство, которое окружает сейчас Землю, находится в постоянном магнитоэлектрическом "мерцании", т.е. мы имеем магнитоэлектрическую неустойчивость. Появляются условия для резких колебаний температур, зарождения тайфунов, ураганов. Постоянное внесение в состояние Земли дополнительных энергии и вещества вызывает у самой планеты сложные адаптивные процессы, она вынуждена постоянно подстраиваться под новые условия. А именно это мы и наблюдаем в настоящее время.

Для того, чтобы мы могли осуществлять действенное прогнозирование перспектив дрейфа магнитных полюсов и других базовых геофизических прогнозов на Земле, необходимо, как подчеркивают специалисты ЦИВТИ, создание специализированных государственных инстанций, которые бы стали осуществлять координацию и интеграцию многочисленных узкоотраслевых исследований различных организаций, пока совершенно не связанных между собой. Только на этой основе можно будет обоснованно предвидеть, что нас ждет завтра...

ЧТО ЗНАЮТ В США И НЕ ЗНАЮТ В РОССИИ

Вместе с тем, исследования ЦИВТИ Минобороны РФ свидетельствуют, что правящие круги США получили первичные сведения о нарастающих планетарных деструкциях уже к середине ХХ века и стали их всесторонне и скрытно учитывать в своей долгосрочной геостратегии.

Даже в открытой версии правительственного доклада 1980 года президенту США "О положении в мире к 2000 г." (где один из 4-х томов был полностью посвящен детальному и многовариантному прогнозу природной обстановки на планете спустя 20 лет) четко указывалось, что обострение природной обстановки в районе 2000 года может быть вызвано: "...изменением орбиты Земли и ее вращения", "...эти изменения будут иметь последствия для нашего будущего...", "...продолжительность следствий (времени реакции) может тянуться от нескольких дней до нескольких тысячелетий".

В 1998 году при конгрессе, а с 1999 года и при правительстве США были организованы специальные комитеты по подготовке страны к деятельности в чрезвычайных условиях в период до 2030 года. Причем руководящие научные и государственные инстанции США жестко блокируют публичное распространение какой-либо объективной и системной информации о нарастающих колебаниях земных полюсов и катаклизмах планеты.

Так почему же геостратегия США учитывает последние знания в науках, а наша, отечественная - нет? Одним из важных факторов неуправляемости процессов, происходящих сегодня на Земле, является незнание или отрицание человечеством самого факта этих процессов. Но даже тогда, когда такие данные человек получает в свои руки, они зачастую не находят широкой аудитории, либо искажаются. Не пора ли нам смело посмотреть правде в глаза и изменить ситуацию?

Елена НИКИФОРОВА, Обозреватель еженедельника Интерфакс ВРЕМЯ

В приполярных областях Земли находятся магнитные полюса, в Арктике - Северный полюс, а в Антарктике - Южный полюс.

Открыл Северный магнитный полюс Земли английский полярный исследователь Джон Росс в 1831 году в Канадском архипелаге, где магнитная стрелка компаса принимала вертикальное положение. Через десять лет в 1841 году его племянник Джеймс Росс достиг другого магнитного полюса Земли, который расположен в Антарктиде.

Северный магнитный полюс это условная точка пересечения воображаемой оси вращения Земли с ее поверхностью в Северном полушарии, в которой магнитное поле Земли направлено под углом 90 ° к ее поверхности.

Северный полюс Земли хотя и называется Северным магнитным полюсом, но таковым не является. Потому что с точки зрения физики этот полюс является «южным» (плюсовым), поскольку он притягивает стрелку компаса северного (минусового) полюса.

Кроме того, магнитные полюса не совпадают с географическими, потому что все время смещаются, дрейфуют.

Наличие у Земли магнитных полюсов академическая наука объясняет тем, что Земля имеет сплошное тело, вещество которого содержит частицы магнитных металлов и в внутри которого находится раскаленное железное ядро.

А одной из причин перемещения полюсов по мнению ученых является Солнце. Потоки заряженных частиц от Солнца входя в магнитосферу Земли порождают в ионосфере электрические токи, те в свою очередь порождают вторичные магнитные поля которые будоражат земное магнитное поле. Благодаря этому имеет место суточное элипсообразное перемещения магнитных полюсов.

Так же на перемещение магнитных полюсов по мнению ученых влияют локальные магнитные поля, порожденные намагниченностью пород земной коры. Поэтому точного местоположения в пределах 1 км у магнитного полюса нет.

Наиболее резкое смещение Северного магнитного полюса до 15 км в год состоялось в 70 годах (до 1971 года было 9 км в год). Южный полюс ведет себя более спокойно, смещение магнитного полюса происходит в пределах 4-5 км в год.

Если считать Землю целостной, заполненной веществом, с железным раскаленным ядром внутри, то возникает противоречие. Потому, что раскаленное железо теряет магнетизм. Поэтому такое ядро ​​не может образовывать земной магнетизм.

И на земных полюсах не обнаружено магнитного вещества, которое создавало бы магнитную аномалию. И если в Антарктиде еще может залегать под толщей льда магнитное вещество, то на Северном полюсе - нет. Так как он покрыт океаном, водой, которая не имеет магнитных свойств.

Перемещение магнитных полюсов вообще нельзя объяснить научной теорией о целостной вещественной Земле, потому что магнитное вещество не может внутри Земли так быстро менять залегание.

Научная теория о влиянии Солнца на перемещение полюсов тоже имеет противоречия. Как может солнечное заряженное вещество попасть в ионосферу и на Землю, если за ионосферой находятся несколько радиационных поясов (сейчас открыто 7 поясов).

Как известно из свойств радиационных поясов, они не выпускают от Земли в космос и не пускают на Землю из космоса ни частицы вещества и ни энергию. Поэтому говорить о влиянии солнечного ветра на земные магнитные полюса абсурдно, так как этот ветер до них не доходит.

Что же может создавать магнитное поле? Из физики известно, что магнитное поле образуется вокруг проводника, по которому течет электрический ток, или вокруг постоянного магнита, или спинами заряженных частиц, имеющих магнитный момент.

С перечисленных причин образования магнитного поля подходит спиновая теория. Потому что, как уже было сказано, постоянного магнита на полюсах нет, электрического тока - тоже. А вот спиновое происхождения магнетизма земных полюсов возможно.

Спиновое происхождения магнетизма базируется на том, что элементарные частицы с ненулевым спином такие, как протоны, нейтроны и электроны являются элементарными магнитами. Принимая одинаковую угловую ориентацию, такие элементарные частицы создают упорядоченное спиновое (или торсионное) и магнитное поле.

Источник упорядоченного торсионного поля может находиться внутри полой Земли. И им может быть плазма.

В этом случае на Северном Полюсе имеется выход на земную поверхность упорядоченного положительного (правостороннего) торсионного поля, а на Южном полюсе - упорядоченного отрицательного (левостороннего) торсионного поля.

Кроме того, эти поля являются еще и динамичными торсионными полями. Это доказывает, что Земля генерирует информацию, то есть мыслит, думает и чувствует.

Теперь возникает вопрос, почему на земных полюсах так резко изменился климат - от субтропического климата на полярный климат - и постоянно образуется лед? Хотя в последнее время идет небольшое ускорение таяния льда.

Огромные айсберги появляются неизвестно откуда. Море не рождает их: вода в нем соленая, а айсберги, без исключения, состоят из пресной воды. Если предположить, что они появились в результате дождя, то возникает вопрос: «Как могут незначительные осадки - меньше пяти сантиметров осадков в год - образовывать такие ледяные великаны, которые находятся, например, в Антарктиде?

Образование на земных полюса льда еще раз доказывает теорию Полой Земли, потому что лед - это продолжение процесса кристаллизации и покрытия веществом земной поверхности.

Естественная лед является кристаллическим состоянием воды с гексагональной решеткой, где каждая молекула окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, которые находятся на одинаковом расстоянии от нее и размещены в вершинах правильного тетраэдра.

Естественный лед имеет осадочно-метаморфическое происхождения и образуется из твердых атмосферных осадков в результате дальнейшего их уплотнения и перекристаллизации. То есть образование льда идет не с середины Земли, а из окружающего пространства - кристаллического земного каркаса, который ее окутывает.

К тому же, у всего, что находится на полюсах, увеличивается вес. Хотя увеличение веса не так уж и велико, например, 1 тонна весит на 5 кг больше. То есть кристаллизации подвергается все, что находится на полюсах.

Вернемся к вопросу о том, что магнитные полюса не совпадают с географическими полюсами. Географическим полюсом считается место, где находится земная ось - воображаемая ось вращения, которая проходит через центр Земли и пересекает земную поверхность с координатами 0° северной и южной долготы и 0° северной и южной широты. Земная ось наклонена на 23°30" к собственной орбите.

Очевидно в начале земная ось совпадала с земным магнитным полюсом и в этом месте выходило на земную поверхность упорядоченное торсионное поле. Но вместе с упорядоченным торсионным полем происходила постепенная кристаллизация поверхностного слоя, что приводило к образованию вещества и его постепенное накопление.

Образованное вещество пыталось накрыть точку пересечения земной оси, но его вращение не позволяло это сделать. Поэтому вокруг точки пересечения образовывался желоб, который увеличивался в диаметре и глубине. А по краю желоба в определенной точке концентрировалось упорядоченное торсионное поле и одновременно и магнитное поле.

Эта точка с упорядоченным торсионным полем и магнитным полем кристаллизовала определенное пространство и увеличивала свой вес. Поэтому она начала выполнять роль маховика или маятника, который обеспечивал и сейчас обеспечивает непрерывное вращение земной оси. Как только происходят небольшие сбои во вращении оси, магнитный полюс меняет свое положение - то приближается к оси вращения, то удаляется.

И этот процесс обеспечения непрерывного вращения земной оси не одинаков на земных магнитных полюсах, поэтому их нельзя соединить прямой линией через центр Земли. Чтобы стало понятно для примера возьмем координаты земных магнитных полюсов за несколько лет.

Северный магнитный полюс - Арктика
2004 год - 82,3° с. ш. и 113,4° з. д.
2007 год - 83,95° с. ш. и 120,72° з. д.
2015 год - 86,29° с. ш. и 160,06° з. д.

Южный магнитный полюс - Антарктика
2004 год - 63,5° ю. ш. и 138,0° в. д.
2007 год - 64,497° ю. ш. и 137,684° в. д.
2015 год - 64,28° ю. ш. и 136,59° в. д.

«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. - Прим. 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.

Фрагмент из книги: Тарасов Л. В. Земной магнетизм. - Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2012.