Žemės magnetinių polių judėjimas. Žemės šiaurinis magnetinis ašigalis paspartino judėjimą Rusijos link Geografinės Žemės magnetinių polių koordinatės

Žemės magnetinių polių judėjimas.  Žemės šiaurinis magnetinis ašigalis paspartino judėjimą Rusijos link Geografinės Žemės magnetinių polių koordinatės
Žemės magnetinių polių judėjimas. Žemės šiaurinis magnetinis ašigalis paspartino judėjimą Rusijos link Geografinės Žemės magnetinių polių koordinatės

„Mūsų universali motina Žemė yra didelis magnetas! – sakė anglų fizikas ir gydytojas Williamas Hilbertas, gyvenęs XVI a. Daugiau nei prieš keturis šimtus metų jis padarė teisingą išvadą, kad Žemė yra sferinis magnetas, o jos magnetiniai poliai yra taškai, kuriuose magnetinė adata yra nukreipta vertikaliai. Tačiau Hilbertas klydo manydamas, kad Žemės magnetiniai poliai sutampa su jos geografiniais poliais. Jie nesutampa. Be to, jei geografinių polių padėtis nesikeičia, magnetinių polių padėtis laikui bėgant keičiasi.

1831 m.: Pirmasis magnetinio poliaus koordinačių nustatymas Šiaurės pusrutulyje

Pirmoje XIX amžiaus pusėje buvo imtasi pirmosios magnetinių polių paieškos, remiantis tiesioginiais magnetinio pokrypio matavimais lauke. (Magnetinis polinkis yra kampas, kuriuo Žemės magnetinis laukas nukreipia kompaso adatą vertikalioje plokštumoje. apytiksliai red.)

Anglų šturmanas Johnas Rossas (1777–1856) 1829 m. gegužę išplaukė nedideliu garlaiviu „Victoria“ iš Anglijos krantų, keliaudamas į Kanados arktinę pakrantę. Kaip ir daugelis drąsuolių prieš jį, Rossas tikėjosi rasti šiaurės vakarų jūrų kelią iš Europos į Rytų Aziją. Tačiau 1830 m. spalį ledas surišo Viktoriją rytiniame pusiasalio gale, kurį Rossas pavadino Boothy žeme (ekspedicijos rėmėjo Felikso Bootho garbei).

Prie Butia Land pakrantės ledo įstrigusi „Viktorija“ turėjo likti čia žiemoti. Jaunasis Johno Rosso sūnėnas Jamesas Clarkas Rossas (1800–1862) buvo šios ekspedicijos porininkas. Tuo metu jau tapo įprasta į tokias keliones vežtis viską su savimi. reikalingų įrankių magnetiniams stebėjimams ir Džeimsas tuo pasinaudojo. Ilgus žiemos mėnesius jis vaikščiojo Butijos pakrante su magnetometru ir atliko magnetinius stebėjimus.

Jis suprato, kad magnetinis polius turi būti kažkur netoliese – juk magnetinė adata visada rodė labai didelius polinkius. Sudaręs išmatuotas vertes, Jamesas Clarkas Ross netrukus suprato, kur ieškoti šio unikalaus vertikalaus magnetinio lauko taško. 1831 m. pavasarį jis kartu su keliais Viktorijos įgulos nariais įveikė 200 km link vakarinės Butijos pakrantės ir 1831 m. birželio 1 d. Adelaidės kyšulyje 70 ° 05 ′ s. NS. ir 96 ° 47 ′ vakarų ilgumos. nustatė, kad magnetinis pokrypis buvo 89 ° 59 ′. Taip pirmą kartą buvo nustatytos Šiaurės pusrutulyje esančio magnetinio poliaus koordinatės – kitaip tariant, Pietų magnetinio ašigalio koordinatės.

1841 m.: Pietų pusrutulyje pirmą kartą buvo nustatytos magnetinio poliaus koordinatės

1840 metais subrendęs Jamesas Clarkas Rossas laivais „Erebus“ ir „Teror“ leidosi į savo garsiąją kelionę į pietų pusrutulyje esantį magnetinį ašigalį. Gruodžio 27 d. Rosso laivai pirmą kartą susitiko su ledkalniais ir kirto poliarinį ratą 1841-ųjų Naujųjų metų išvakarėse. Labai greitai Erebus ir Teroras atsidūrė priešais ledą, kuris driekėsi nuo horizonto krašto iki krašto. Sausio 5 d. Rossas priėmė drąsų sprendimą eiti į priekį, tiesiai ant ledo ir leistis kuo giliau. Ir po kelių valandų tokio šturmo laivai netikėtai išėjo į laisvesnę nuo ledo erdvę: ledo paketą pakeitė atskiros šen bei ten išsibarsčiusios ledo lytys.

Sausio 9 d. rytą Ross netikėtai atrado jūrą be ledo prieš kursą! Tai buvo pirmasis jo atradimas šioje kelionėje: jis atrado jūrą, kuri vėliau buvo pavadinta jo vardu savo vardą, yra Roso jūra. Kurso dešinėje buvo kalnuota, sniegu padengta žemė, kuri privertė Rosso laivus plaukti į pietus ir, regis, nesibaigs. Plaukdamas pakrante Rossas, žinoma, nepraleido progos Britanijos karalystės šlovei atrasti piečiausius kraštus; taip buvo atrasta karalienės Viktorijos žemė. Kartu jis nerimavo, kad pakrantė gali tapti neįveikiama kliūtimi kelyje į magnetinį polių.

Tuo tarpu kompaso elgesys darėsi vis keistesnis. Rossas, turėjęs didelę magnetometrinių matavimų patirtį, suprato, kad iki magnetinio poliaus yra ne daugiau kaip 800 km. Niekas taip arti jo nepriartėjo. Netrukus paaiškėjo, kad Rossas bijojo ne veltui: magnetinis polius aiškiai buvo kažkur dešinėje, o pakrantė atkakliai nukreipė laivus vis toliau į pietus.

Kol kelias buvo atviras, Rossas nepasidavė. Jam buvo svarbu surinkti bent kiek įmanoma daugiau magnetometrinių duomenų iš skirtingų Viktorijos žemės pakrantės taškų. Sausio 28 dieną ekspedicijos laukė pati nuostabiausia staigmena per visą kelionę: horizonte iškilo didžiulis pabudęs ugnikalnis. Virš jo kabojo tamsus dūmų debesis, nuspalvintas ugnimi, kuris kolona išsiveržė iš ventiliacijos angos. Šis ugnikalnis Rossas davė Erebuso vardą, o kaimyninis – užgesęs ir kiek mažesnis – suteikė Teroro vardą.

Rossas bandė eiti dar toliau į pietus, bet labai greitai prieš akis iškilo visiškai neįsivaizduojamas vaizdas: palei visą horizontą, kur akis mato, driekėsi balta juostelė, kuri artėjant vis aukštėjo! Laivams priartėjus paaiškėjo, kad prieš juos, dešinėje ir kairėje, didžiulė bekraštė 50 metrų aukščio ledo siena, visiškai plokščia viršuje, be jokių plyšių iš šono į jūrą. Tai buvo ledo lentynos kraštas, kuris dabar vadinamas Rossu.

1841 m. vasario viduryje, nuplaukęs 300 kilometrų palei ledo sieną, Rossas nusprendė nutraukti tolesnius bandymus rasti spragą. Nuo tos akimirkos priekyje liko tik kelias namo.

Rosso ekspedicija jokiu būdu nebuvo nesėkminga. Galų gale, jam pavyko išmatuoti magnetinį polinkį daugelyje Viktorijos žemės pakrantės taškų ir tokiu būdu labai tiksliai nustatyti magnetinio poliaus padėtį. Rossas nurodė magnetinio poliaus koordinates: 75 ° 05 ′ S. plat., 154 ° 08 ′ rytų ilgumos e. Mažiausias atstumas, skiriantis jo ekspedicijos laivus nuo šio taško, buvo tik 250 km. Būtent Rosso matavimai turėtų būti laikomi pirmuoju patikimu magnetinio poliaus koordinačių nustatymu Antarktidoje (Šiaurės magnetinis ašigalis).

Magnetinio poliaus koordinatės Šiaurės pusrutulyje 1904 m

Praėjo 73 metai, kai Jamesas Rossas nustatė magnetinio poliaus koordinates Šiaurės pusrutulyje, o dabar garsus norvegų poliarinis tyrinėtojas Roaldas Amundsenas (1872–1928) ėmėsi magnetinio poliaus paieškų šiame pusrutulyje. Tačiau magnetinio poliaus paieška nebuvo vienintelis Amundseno ekspedicijos tikslas. Pagrindinis tikslas buvo atidaryti šiaurės vakarų jūrų kelią nuo Atlanto vandenynasį Tylią. Ir šį tikslą jis pasiekė – 1903-1906 metais nedideliu žvejybos laivu „Joa“ plaukė iš Oslo, pro Grenlandijos ir Šiaurės Kanados krantus iki Aliaskos.

Vėliau Amundsenas rašė: „Norėjau, kad mano vaikystės svajonė apie šiaurės vakarų jūrų kelią šioje ekspedicijoje būtų sujungta su kitu, daug svarbesniu moksliniu tikslu: surasti dabartinę magnetinio poliaus vietą“.

Į šią mokslinę užduotį jis žiūrėjo labai rimtai ir kruopščiai ruošėsi jos įgyvendinimui: geomagnetizmo teoriją studijavo iš pirmaujančių specialistų Vokietijoje; jis ten įsigijo ir magnetometrinių instrumentų. Su jais praktikuodamas Amundsenas 1902 m. vasarą apkeliavo visą Norvegiją.

Iki pirmosios savo kelionės žiemos pradžios, 1903 m., Amundsenas pasiekė Karaliaus Viljamo salą, kuri buvo labai arti magnetinio poliaus. Magnetinis pokrypis čia buvo 89 ° 24 ′.

Nusprendęs saloje žiemoti, Amundsenas kartu čia sukūrė tikrą geomagnetinę observatoriją, kuri ilgus mėnesius vykdė nuolatinius stebėjimus.

1904 metų pavasaris buvo skirtas lauko stebėjimams, siekiant kuo tiksliau nustatyti ašigalio koordinates. Amundsenas pavyko ir nustatė, kad magnetinio poliaus padėtis gerokai pasislinko į šiaurę nuo taško, kuriame jį rado Jameso Rosso ekspedicija. Paaiškėjo, kad 1831–1904 metais magnetinis polius pasislinko 46 km į šiaurę.

Žvelgdami į ateitį pastebime, kad yra įrodymų, kad per šį 73 metų laikotarpį magnetinis polius ne tik šiek tiek pasislinko į šiaurę, bet ir apibūdino nedidelę kilpą. Apie 1850 m. jis pirmiausia nustojo judėti iš šiaurės vakarų į pietryčius ir tik tada pradėjo naują kelionę į šiaurę, kuri tęsiasi ir šiandien.

Magnetinio poliaus dreifas šiauriniame pusrutulyje nuo 1831 iki 1994 m.

Kitą kartą magnetinio poliaus vieta Šiaurės pusrutulyje buvo nustatyta 1948 m. Keletą mėnesių trukusios ekspedicijos į Kanados fiordus neprireikė: dabar tą vietą galima pasiekti vos per kelias valandas – lėktuvu. Šį kartą magnetinis polius Šiaurės pusrutulyje buvo aptiktas Aleno ežero pakrantėje Velso Princo saloje. Didžiausias nuolydis čia buvo 89 ° 56 ′. Paaiškėjo, kad nuo Amundseno laikų, tai yra nuo 1904-ųjų, ašigalis „nuėjo“ į šiaurę net 400 km.

Nuo to laiko tikslią magnetinio poliaus vietą Šiaurės pusrutulyje (Pietų magnetinio ašigalio) Kanados magnetologai reguliariai nustato maždaug 10 metų intervalais. Vėlesnės ekspedicijos vyko 1962, 1973, 1984, 1994 m.

Netoli nuo magnetinio poliaus vietos 1962 m., Kornvalio saloje, Resolute Bay miestelyje (74 ° 42 ′ šiaurės platumos, 94 ° 54 ′ vakarų ilgumos), buvo pastatyta geomagnetinė observatorija. Šiais laikais kelionė į Magnetinį Pietų ašigalį yra tik gana trumpa kelionė sraigtasparniu nuo Resolute Bay. Nenuostabu, kad XX amžiuje vystantis susisiekimui, šis atokus šiaurės Kanados miestelis vis dažniau lankomas turistų.

Atkreipkime dėmesį į tai, kad kalbėdami apie Žemės magnetinius polius, iš tikrųjų kalbame apie kai kuriuos vidutinius taškus. Dar nuo Amundseno ekspedicijos laikų tapo aišku, kad net vieną dieną magnetinis polius nestovi vietoje, o daro nedidelius „pasivaikščiojimus“ aplink tam tikrą vidurio tašką.

Šių judesių priežastis, žinoma, yra Saulė. Įkrautų dalelių srautai iš mūsų šviestuvo (saulės vėjo) patenka į Žemės magnetosferą ir generuoja elektros sroves Žemės jonosferoje. Jie savo ruožtu sukuria antrinius magnetinius laukus, kurie trikdo geomagnetinį lauką. Dėl šių trikdžių magnetiniai poliai yra priversti kasdien vaikščioti. Jų amplitudė ir greitis, žinoma, priklauso nuo trukdžių stiprumo.

Tokių pasivaikščiojimų maršrutas artimas elipsei, šiauriniame pusrutulyje stulpas sukasi pagal laikrodžio rodyklę, o pietų pusrutulyje – prieš laikrodžio rodyklę. Išlieka net kelias dienas magnetinės audros nutolsta nuo vidurio taško ne daugiau kaip 30 km. Ašigalis šiauriniame pusrutulyje tokiomis dienomis gali nueiti 60–70 km nuo vidurio taško. Ramiomis dienomis abiejų ašigalių dieninių elipsių dydžiai gerokai sumažėja.

Magnetinio poliaus dreifas pietiniame pusrutulyje nuo 1841 iki 2000 m.

Reikia pažymėti, kad istoriškai išmatuoti pietinio pusrutulio (šiaurinio magnetinio ašigalio) magnetinio poliaus koordinates visada buvo gana sunku. Daugiausia kaltas jo neprieinamumas. Jei iš Resolute įlankos iki magnetinio poliaus Šiaurės pusrutulyje nedideliu lėktuvu ar sraigtasparniu galite nusigauti per kelias valandas, tai nuo pietinio Naujosios Zelandijos pakraščio iki Antarktidos pakrantės reikia nuskristi daugiau nei 2000 km virš vandenyno. O po to reikia atlikti tyrimus sunkiomis ledo žemyno sąlygomis. Norėdami tinkamai įvertinti Šiaurės magnetinio ašigalio neprieinamumą, grįžkime į pačią XX amžiaus pradžią.

Gana ilgą laiką po Jameso Rosso niekas nedrįso leistis gilyn į Viktorijos žemę ieškoti magnetinio Šiaurės ašigalio. Pirmieji tai padarė anglų poliarinio tyrinėtojo Ernesto Henry Shackletono (1874–1922) ekspedicijos nariai per jo kelionę 1907–1909 m. senuoju banginių medžioklės laivu „Nimrod“.

1908 m. sausio 16 d. laivas įplaukė į Roso jūrą. Dėl per storo ledo prie Viktorijos žemės krantų ilgą laiką buvo neįmanoma rasti prieigos prie pakrantės. Tik vasario 12 dieną į krantą pavyko perkelti reikiamus daiktus ir magnetometrinę įrangą, po kurios Nimrodas patraukė atgal į Naująją Zelandiją.

Pakrantėje likusiems poliariniams tyrinėtojams prireikė kelių savaičių, kol pasistatė daugiau ar mažiau priimtinus būstus. Penkiolika drąsių sielų išmoko valgyti, miegoti, bendrauti, dirbti ir apskritai gyventi nepaprastai sunkiomis sąlygomis. Laukė ilga poliarinė žiema. Visą žiemą (Pietų pusrutulyje ji ateina kartu su mūsų vasara) ekspedicijos dalyviai užsiėmė moksliniais tyrimais: meteorologija, geologija, matavo atmosferos elektrą, tyrinėjo jūrą per ledo plyšius ir patį ledą. Žinoma, pavasarį žmonės jau buvo gerokai išsekę, nors pagrindiniai ekspedicijos tikslai dar buvo priešakyje.

1908 metų spalio 29 dieną viena grupė, vadovaujama paties Shackletono, leidosi į suplanuotą ekspediciją į Pietų geografinį ašigalį. Tiesa, ekspedicijai taip ir nepavyko jos pasiekti. 1909 m. sausio 9 d., vos už 180 km nuo Pietų geografinio ašigalio, siekdamas išgelbėti alkanus ir išsekusius žmones, Shackleton nusprendė palikti čia ekspedicijos vėliavą ir atsukti grupę atgal.

Antroji poliarinių tyrinėtojų grupė, vadovaujama australų geologo Edgewortho Davido (1858–1934), nepriklausomai nuo Shackletono grupės, išvyko į kelionę į magnetinį ašigalį. Jų buvo trys: Davidas, Mawsonas ir McKay. Skirtingai nei pirmoji grupė, jie neturėjo poliarinių tyrimų patirties. Pasirodę rugsėjo 25 d., lapkričio pradžioje jie jau buvo iš grafiko ir dėl per didelio maisto vartojimo turėjo sėdėti ant griežto raciono. Antarktida išmokė juos atšiaurių pamokų. Išalkę ir išsekę jie papuolė beveik į kiekvieną ledo plyšį.

Mawsonas beveik mirė gruodžio 11 d. Jis pateko į vieną iš daugybės plyšių, ir tik patikima virvė išgelbėjo tyrinėtojo gyvybę. Po kelių dienų į plyšį įkrito 300 kilogramų sveriančios rogės, su savimi vos nenuvilkusios trijų alkio išvargintų žmonių. Iki gruodžio 24 dienos poliarinių tyrinėtojų sveikatos būklė smarkiai pablogėjo, jie nušalo ir nuo saulės nudegimas; McKay taip pat išsivystė sniego aklumas.

Tačiau 1909 metų sausio 15 dieną jie vis tiek pasiekė savo tikslą. Mawsono kompasas parodė magnetinio lauko nuokrypį nuo vertikalės tik 15 '. Palikę beveik visą bagažą, magnetinį ašigalį jie pasiekė vienu metimu 40 km. Magnetinis polius pietiniame Žemės pusrutulyje (magnetinis šiaurės ašigalis) buvo užkariautas. Iškėlę Didžiosios Britanijos vėliavą ant stulpo ir nusifotografavę keliautojai sušuko "Hurray!" karalius Edvardas VII ir paskelbė šią žemę Didžiosios Britanijos karūnos nuosavybe.

Dabar jie turėjo tik vieną dalyką – likti gyviems. Poliarinių tyrinėtojų skaičiavimais, norėdami žengti koja kojon su „Nimrodo“ išvykimu vasario 1-ąją, per dieną reikėjo įveikti 17 mylių. Bet jie vis tiek vėlavo keturias dienas. Laimei, Nimrodas vėlavo. Taigi netrukus trys drąsūs tyrinėtojai laive mėgavosi karšta vakariene.

Taigi, Davidas, Mawsonas ir McKay buvo pirmieji žmonės, įkėlę koją ant magnetinio poliaus Pietų pusrutulyje, kuris tą dieną buvo 72 ° 25's. w., 155 ° 16 ′ rytų ilgumos (300 km nuo taško, kurį tuo metu matavo Rossas).

Aišku, kad apie jokius rimtus matavimo darbus čia net kalbos nebuvo. Vertikalus lauko nuolydis buvo užfiksuotas tik vieną kartą ir tai pasitarnavo kaip signalas ne tolesniems matavimams, o tik ankstyvam grįžimui į krantą, kur ekspedicijos laukė šilti Nimrodo kajutės. Toks darbas nustatant magnetinio poliaus koordinates negali būti net artimai lyginamas su Arktinės Kanados geofizikų darbais, kurie keletą dienų atlieka magnetinius tyrimus iš kelių ašigalį supančių taškų.

Tačiau paskutinė ekspedicija (2000 m. ekspedicija) buvo atlikta gana aukštu lygiu. Kadangi Šiaurės magnetinis ašigalis jau seniai paliko žemyną ir buvo vandenyne, ši ekspedicija buvo vykdoma specialiai įrengtame laive.

Matavimai parodė, kad 2000 m. gruodžio mėn. Šiaurės magnetinis ašigalis buvo priešais Adelės žemės pakrantę taške, kurio koordinatės yra 64 ° 40 ′ pietų platumos. NS. ir 138 °07′ rytų ilgumos. ir tt

Fragmentas iš knygos: Tarasovas L.V. Žemės magnetizmas. – „Dolgoprudny“: leidykla „Intelektas“, 2012 m.

Niekam jau ne paslaptis, kad Žemės magnetiniai poliai pamažu slenka.

Pirmą kartą tai buvo oficialiai paskelbta 1885 m. Nuo tų tolimų laikų padėtis labai pasikeitė. Žemės pietinis magnetinis polius laikui bėgant pasislinko iš Antarktidos į Indijos vandenynas... Per pastaruosius 125 metus jis „įveikė“ daugiau nei 1000 km.

Magnetinis N polius elgiasi taip pat. Jis persikėlė iš Kanados šiaurės į Sibirą, o turėjo kirsti Šiaurę Arkties vandenynas... Šiaurės magnetinis ašigalis įveikė 200 km. ir pajudėjo į pietus.

Specialistai pastebi, kad stulpai nejuda pastoviu greičiu. Kiekvienais metais jų judėjimas vis spartėja.


Šiaurės magnetinio ašigalio poslinkio greitis 1973 metais buvo 10 km. per metus, nuo 60 km per metus 2004 m. Stulpų judėjimo pagreitis, vidutiniškai per metus, yra apie 3 km. Tuo pačiu metu magnetinio lauko stiprumas mažėja. Per pastaruosius 25 metus jis sumažėjo 2%. Bet tai yra vidutinė.

Įdomu tai, kad Pietų pusrutulyje magnetinio lauko judėjimo pokyčių procentai yra didesni nei šiauriniame pusrutulyje. Tačiau yra sričių, kuriose magnetinio lauko stiprumas didėja.

Ką sukels magnetinių polių poslinkis?


Jei mūsų planeta pakeis savo poliškumą ir pietų magnetinis polius užims Šiaurės vietą, o šiaurė savo ruožtu atsidurs pietų vietoje, magnetinis laukas, saugantis Žemę nuo žalingo poveikio, gali visiškai išnykti. . saulės vėjas arba plazma.

Mūsų planetoje, nebesaugomoje savo paties magnetinio lauko, iš kosmoso nukris kaitinamosios radioaktyviosios dalelės. Nevaržomi jie prasiskverbs per Žemės atmosferą ir galiausiai sunaikins visus gyvus dalykus.


Mūsų graži mėlyna planeta taps negyva, šalta dykuma. Be to, gali užtrukti laikotarpis, per kurį magnetiniai poliai keičiasi tarpusavyje trumpam laikui, nuo vienos dienos iki trijų dienų.

Žala, kurią padarys mirtina radiacija, yra neprilygstama. Atsinaujinę Žemės magnetiniai poliai vėl pratęs savo apsauginį skydą, tačiau gyvybei mūsų planetoje atkurti gali prireikti daug tūkstantmečių.

Kas gali turėti įtakos poliškumo pasikeitimui?


Ši baisi prognozė gali išsipildyti, jei magnetiniai poliai apsikeis vienas su kitu. Tačiau jie gali nustoti judėti ties pusiauju.

Taip pat visiškai įmanoma, kad magnetiniai „keliautojai“ vėl grįš ten, kur pradėjo savo judėjimą daugiau nei prieš du šimtus metų. Niekas negali tiksliai numatyti, kaip vystysis įvykiai.

Taigi, kas nulėmė tragediją? Faktas yra tas, kad Žemė yra nuolat veikiama kitų kosminių kūnų – Saulės ir Mėnulio. Dėl jų poveikio mūsų planetai ji savo orbita nejuda sklandžiai, o nuolat šiek tiek nukrypsta į kairę ir į dešinę. Tai natūraliai išeikvoja tam tikrą energijos kiekį nukrypimams nuo kurso. Pagal fizikinį energijos tvermės dėsnį ji negali tiesiog išgaruoti. Energija kaupiasi požeminėse Žemės gelmėse daugybę tūkstančių metų ir iš pradžių niekaip nepasireiškia. Tačiau pamažu didėja jėgos, kurios bando paveikti karštus planetos vidurius, kuriuose susidaro magnetinis laukas.


Ateina laikas, kai ši sukaupta energija įgauna tokią galią, kad gali nesunkiai paveikti didžiulės skystos Žemės šerdies masę. Jo viduje susidaro stiprūs sūkuriai, girai ir kryptingi požeminių masių judėjimai. Judėdami planetos gelmėse, jie tempiasi išilgai magnetinių polių, dėl kurių įvyksta jų pasislinkimas.

Poliarinės mįslės

„Mažiau nei prieš šimtmetį Žemės Pietų ašigalis buvo paslaptinga ir neprieinama žemė. Ten patekti prireikė nežmoniškų pastangų, nugalėjus skorbutą ir vėją, orientacijos praradimą ir fantastišką šaltį. Jis išliko nepaliestas ir mįslingas, kol Roaldas Amundsenas ir Robertas Scottas jį pasiekė 1911 ir 1912 m. Maždaug po šimto metų tas pats vyksta ir Saulėje.

Pietų Saulės ašigalis išlieka Terra Incognita – jis vos matomas iš Žemės, o didžioji dalis tyrimų laivų yra netoli žvaigždės pusiaujo. Tik neseniai bendras Europos ir Amerikos zondas „Ulisas“ pirmą kartą skrido aplink ašigalį. Didžiausią heliografinę platumą – 80 ° – jis pasiekė maždaug prieš mėnesį.

Anksčiau „Ulisas“ virš saulės ašigalių pasirodė du kartus – 1994–1995 ir 2000–2001 m. Net šie trumpi skrydžiai parodė, kad Saulės ašigaliai yra labai įdomios ir neįprastos vietos. Išvardinkime keletą „keistenybių“.

Saulės pietinis ašigalis yra magnetinis Šiaurės ašigalis - magnetinio lauko požiūriu žvaigždė stovi ant galvos... beje, ta pati nestandartinė situacija egzistuoja Žemėje: magnetinis šiaurės ašigalis yra geografiniuose pietuose ... Apskritai Žemės ir Saulės magnetiniai laukai, nepaisant jų neįprastumo, turi daug bendro. Jų poliai nuolat juda, karts nuo karto padarydami visišką „revoliuciją“, kurios metu Šiaurės ir Pietų magnetiniai poliai keičiasi vietomis. Saulėje šis apsisukimas vyksta kas 11 metų, atsižvelgiant į saulės dėmių judėjimo ciklą. Žemėje „magnetinė revoliucija“ yra reta ir įvyksta maždaug kartą per 300 tūkstančių metų, o susiję ciklai vis dar nežinomi. (2007 13 03, 10:03).

Ulisas: 15 metų orbitoje

Žemės magnetinis pietų polius iš tikrųjų yra magneto šiaurinis polius


„Iš fizinės pusėsŽemės pietinis magnetinis polius iš tikrųjų yra mūsų planetos atstovaujamo magneto šiaurinis polius. Magneto šiaurinis polius yra polius, iš kurio atsiranda magnetinio lauko jėgos linijos.Tačiau siekiant išvengti painiavos, šis ašigalis vadinamas Pietų ašigaliu, nes jis yra arti Pietų Žemės ašigalio.

Magnetiniai poliai

„Žemės magnetinis laukas atrodo taip, lyg žemė būtų magnetas su ašimi, nukreipta maždaug iš šiaurės į pietus.Šiauriniame pusrutulyje visos magnetinės jėgos linijos susilieja taške, esančiame 70°50′ šiaurės platumos. platumos ir 96 ° vakarų ilgumos. ilguma.Šis taškas vadinamas Pietų magnetiniu ašigaliu. Žemė. Pietiniame pusrutulyje jėgų linijų konvergencijos taškas yra 70°10 'pietų platumos. platumos ir 150 ° 45 'rytų ilgumos. ilguma;jis vadinamas magnetiniu šiauriniu žemės ašigaliu ... Pažymėtina, kad žemės magnetinio lauko jėgos linijų konvergencijos taškai yra ne pačiame žemės paviršiuje, o po juo. Žemės magnetiniai poliai, kaip matome, nesutampa su jos geografiniais poliais. Žemės magnetinė ašis, t.y. Tiesi linija, einanti per abu Žemės magnetinius polius, nekerta jos centro, todėl nėra Žemės skersmens.

Žemės magnetinis laukas

« Žemės magnetinis laukas yra panašus į vienalytės įmagnetintos sferos lauką, kurio magnetinė ašis pakreipta 11,5° į Žemės sukimosi ašį. Južnismagnetinis polius Žemė, į kurią nubrėžtas šiaurinis kompaso adatos galas, nesutampa su geografiniu Šiaurės ašigaliu, bet yra taške, kurio koordinatės yra maždaug 76 ° šiaurės platumos ir 101 ° vakarų ilgumos.Žemės šiaurinis magnetinis ašigalis yra Antarktidoje ... Magnetinio lauko stipris ties ašigaliais yra 0,63 Oe, ties pusiauju - 0,31 Oe.

Geologų, vadovaujamų Arnaud Chulliat iš Paryžiaus Žemės fizikos instituto, atliktas tyrimas parodė, kad mūsų planetos šiaurinio magnetinio poliaus judėjimo greitis pasiekė rekordinę vertę per visą stebėjimų laiką.

Dabartinis ašigalių poslinkis yra įspūdingas 64 kilometrai per metus. Dabar magnetinis šiaurės ašigalis – vieta, kur rodomos visų pasaulio kompasų rodyklės – yra Kanadoje netoli Elsmere salos.

Prisiminkite, kad mokslininkai pirmą kartą nustatė šiaurinio magnetinio poliaus „tašką“ 1831 m. 1904 m. pirmą kartą buvo užfiksuota, kad ji pradėjo judėti šiaurės vakarų kryptimi apie 15 kilometrų per metus. 1989 metais greitis išaugo, o 2007 metais geologai pranešė, kad šiaurinis magnetinis ašigalis Sibiro link veržiasi 55-60 kilometrų per metus greičiu.


Geologų teigimu, už visus procesus atsakinga geležinė Žemės šerdis, turinti kietą šerdį ir išorinį skystą sluoksnį. Kartu šios dalys sudaro savotišką „dinamą“. Išlydyto komponento sukimosi pokyčiai greičiausiai lemia Žemės magnetinio lauko kitimą.

Tačiau šerdis yra neprieinama tiesioginiam stebėjimui, ją galima pamatyti tik netiesiogiai, todėl jos magnetinis laukas negali būti tiesiogiai atvaizduojamas. Dėl šios priežasties mokslininkai remiasi pokyčiais, vykstančiais planetos paviršiuje, taip pat ir ją supančioje erdvėje.

Žemės magnetinio lauko linijų pokyčiai neabejotinai paveiks planetos biosferą. Pavyzdžiui, žinoma, kad paukščiai mato magnetinį lauką, o karvės netgi išlygiuoja savo kūnus išilgai jo.

Nauji prancūzų geologų surinkti duomenys parodė, kad netoli šerdies paviršiaus neseniai atsirado sritis su greitai kintančiu magnetiniu lauku, tikriausiai susidariusiu dėl neįprastai judančio skystojo šerdies komponento srauto. Būtent ši sritis traukia magnetinę šiaurę iš Kanados.

Tiesa, Arno negali tvirtai teigti, kad magnetinis šiaurės ašigalis kada nors kirs mūsų šalies sieną. Niekas negali. „Labai sunku daryti kokias nors prognozes“, – sako Shullia. Juk niekas negali nuspėti branduolio elgesio. Galbūt kiek vėliau kitur atsiras neįprastas planetos skystųjų žarnų sūkurys, tempdamas magnetinius polius kartu su savimi.

Beje, mokslininkai jau seniai kalba, kad magnetiniai poliai gali visiškai pakeisti vietas, kaip jau ne kartą planetos istorijoje nutiko. Šis pokytis gali sukelti rimtų pasekmių, pavyzdžiui, paveikti skylių atsiradimą apsauginiame Žemės apvalkale.


Žemės magnetinis laukas gali turėti katastrofiškų pokyčių

Jau kurį laiką mokslininkai pastebėjo, kad Žemės magnetinis laukas silpsta, todėl kai kurios mūsų planetos dalys yra ypač pažeidžiamos spinduliuotės srautams iš kosmoso. Šį efektą jau pajuto kai kurie palydovai. Tačiau kol kas lieka neaišku, ar susilpnėjęs laukas visiškai sugrius ir pasikeis ašigaliai (kai Šiaurės ašigalis taps pietu)?
Klausimas ne tas, ar tai išvis įvyks, o kada tai įvyks, sako neseniai San Franciske vykusiame Amerikos geofizikos sąjungos susirinkime susirinkę mokslininkai. Jie dar nežino atsakymo į paskutinį klausimą. Magnetinio lauko apsisukimas yra pernelyg chaotiškas.


Per pastarąjį pusantro šimtmečio (nuo reguliarių stebėjimų pradžios) mokslininkai užregistravo 10% lauko susilpnėjimą. Jei bus išlaikytas dabartinis kitimo tempas, jis gali išnykti po pusantro–dviejų tūkstančių metų. Ypatingas lauko silpnumas buvo užfiksuotas prie Brazilijos krantų vadinamojoje Pietų Atlanto anomalijoje. Čia dėl žemės šerdies struktūrinių ypatybių magnetinis laukas „nusileidžia“, todėl jis yra 30% silpnesnis nei kitose vietose. Dėl papildomos spinduliuotės dozės trikdomi palydovai ir erdvėlaiviai, skraidantys virš aikštelės. Nukentėjo net Hablo kosminis teleskopas.
Magnetinio lauko linijų pasikeitimas visada vyksta prieš jo susilpnėjimą, tačiau lauko susilpnėjimas ne visada sukelia jo apsisukimą. Nematomas skydas gali susigrąžinti savo jėgą – tada lauko pasikeitimas neįvyks, bet gali įvykti vėliau.
Tyrinėdami jūros nuosėdas ir lavos srautus, mokslininkai gali atkurti praeities magnetinio lauko pokyčių modelius. Pavyzdžiui, lavoje esanti geležis rodo tuomet buvusio magnetinio lauko kryptį, o lavai sukietėjus jos orientacija nekinta. Seniausias žinomas lauko pokytis taip buvo ištirtas iš Grenlandijoje rastų lavos srautų – jų amžius vertinamas 16 milijonų metų. Laiko intervalai tarp lauko pasikeitimų gali būti įvairūs – nuo ​​tūkstančio metų iki kelių milijonų.
Taigi ar šį kartą magnetinis laukas pasisuks? Labiausiai tikėtina, kad ne, sako mokslininkai. Tokie įvykiai yra gana reti. Bet net jei taip atsitiks, niekas nekels grėsmės gyvybei Žemėje. Papildomą kontaktą su radiacija patirs tik palydovai ir kai kurie orlaiviai – liekamojo lauko visiškai pakanka žmonėms apsaugoti, nes radiacijos nebus daugiau nei ties planetos magnetiniais poliais, kur lauko linijos eina į žemę.
Tačiau bus įdomus koregavimas. Kol laukai vėl stabilizuosis, mūsų planeta turės daug magnetinių polių, todėl magnetinių kompasų naudojimas bus itin sunkus. Magnetinio lauko žlugimas žymiai padidins pašvaistės (ir pietų) skaičių. Ir turėsite daug laiko juos užfiksuoti fotoaparatu, nes lauko apvertimas bus labai lėtas.

Niekas nežino, kas mūsų laukia artimiausiu metu, net RAS akademikai daro tik spėjimus ir prielaidas... Tikriausiai todėl, kad jie žino tik apie 4% materijos Visatoje.
Pastaruoju metu pasklido įvairūs gandai, kad mums gresia polių apsivertimas ir planetos magnetinio lauko nulis. Nepaisant to, kad mokslininkai mažai žino apie planetos magnetinio skydo prigimtį, jie užtikrintai pareiškia, kad artimiausiu metu jis mums nekels grėsmės ir paaiškina kodėl.
Labai dažnai neraštingi žmonės painioja geografinius planetos polius su magnetiniais poliais. Jei geografiniai poliai yra įsivaizduojami taškai, nurodantys Žemės sukimosi ašį, tai magnetiniai poliai apima platesnę sritį, sudarydami poliarinį ratą, kuriame atmosferą bombarduoja kietieji kosminiai spinduliai. Susidūrimo procesas viršutiniuose atmosferos sluoksniuose sukuria auroras ir jonizuotų atmosferos dujų švytėjimą.
Kadangi atmosfera poliariniuose regionuose yra plonesnė ir tankesnė, pašvaistėmis galima grožėtis nuo žemės. Šis reiškinys gražus, bet labai nepalankus žmogaus sveikatai. Ir to priežastys yra ne tiek magnetinės audros, kiek kietosios spinduliuotės prasiskverbimas į poliarinio rato teritoriją, kuri paveikia elektros linijas, lėktuvus, traukinius, geležinkelio linijas, mobilųjį ir radijo ryšį ... ir, žinoma, , ant žmogaus kūno – jo psichika ir imuninė sistema.

Šios skylės yra virš Pietų Atlanto ir Arkties. Jie tapo žinomi išanalizavus iš Danijos palydovo „Orsted“ gautus duomenis ir palyginus juos su ankstesniais kitų orbiterių rodmenimis. Manoma, kad Žemės magnetinio lauko susidarymo „kaltininkai“ yra milžiniški išsilydžiusios geležies srautai, supantys žemės šerdį. Kartkartėmis juose susidaro milžiniški sūkuriai, galintys priversti išlydytos geležies srautus pakeisti judėjimo kryptį. Danijos planetų mokslo centro darbuotojų teigimu, tokie sūkuriai susidarė Šiaurės ašigalyje ir Pietų Atlante. Savo ruožtu Lidso universiteto (Leedso universiteto) darbuotojai teigė, kad paprastai polių pasikeitimas įvyksta kartą per pusę milijono metų.
Tačiau nuo paskutinio pakeitimo praėjo 750 tūkstančių metų, todėl magnetinių polių pasikeitimas gali įvykti visai netolimoje ateityje. Tai gali sukelti didelių pokyčių tiek žmonių, tiek gyvūnų gyvenime. Pirma, poliaus pasikeitimo metu saulės spinduliuotės lygis gali žymiai padidėti, nes magnetinis laukas laikinai susilpnės. Antra, magnetinio lauko krypties pakeitimas gali dezorientuoti migruojančius paukščius ir gyvūnus. Ir trečia, mokslininkai tikisi rimtų problemų technologinėje srityje, nes vėlgi, magnetinio lauko krypties pasikeitimas vienaip ar kitaip paveiks visų prietaisų veikimą.
Vladimiras Truchinas, fizikos ir matematikos mokslų daktaras, profesorius, Maskvos valstybinio universiteto Fizikos fakulteto dekanas ir Žemės fizikos katedros vedėjas: „Žemė turi savo magnetinį lauką. Žemėje jei nebūtų magnetinio lauko.Turime nedideles apsaugos nuo kosmoso priemones – tokias kaip pvz ozono sluoksnis,saugantis nuo ultravioletinės spinduliuotės.Žemės magnetinio lauko jėgos linijos saugo mus nuo galingos kosminės radioaktyviosios spinduliuotės.Ten yra labai didelės energijos kosminės dalelės, kurios, pasiekusios Žemės paviršių, veiktų kaip koks stiprus radioaktyvumas, o kas būtų nutikę Žemėje, nežinoma.“ Jevgenijus Shalamberidze mano, kad panašus magnetinių polių poslinkis įvyko ir kitos Saulės sistemos planetos. Mokslininkai mano, kad labiausiai tikėtina to priežastis yra tai, kad saulės sistema praeina tam tikrą galaktinės erdvės zoną ir yra veikiamas geomagnetinės įtakos iš kitų netoliese esančių kosminių sistemų. Antžeminio magnetizmo, jonosferos ir radijo bangų sklidimo instituto Sankt Peterburgo filialo direktoriaus pavaduotojas, fizinių ir matematikos mokslų daktaras Olegas Raspopovas mano, kad pastovus geomagnetinis laukas iš tikrųjų nėra toks pastovus. Ir keičiasi visą laiką. Prieš 2500 metų magnetinis laukas buvo pusantro karto didesnis nei dabar, o tada (daugiau nei 200 metų) sumažėjo iki dabartinės vertės. Geomagnetinio lauko istorijoje nuolat pasitaikydavo vadinamųjų inversijų, kai įvykdavo geomagnetinių polių poliškumo pasikeitimas.
Geomagnetinis šiaurės ašigalis pradėjo judėti ir lėtai persikėlė į pietinį pusrutulį. Tuo pačiu metu geomagnetinio lauko dydis sumažėjo, bet ne iki nulio, o iki maždaug 20-25 procentų dabartinės vertės. Tačiau kartu su tuo yra ir vadinamosios „ekskursijos“ geomagnetiniame lauke (rusų terminija, o užsienietiškai – geomagnetinio lauko „ekskursijos“). Kai magnetinis polius pradeda judėti, tarsi prasideda inversijos procesas, tačiau jis nesibaigia. Geomagnetinis šiaurės ašigalis gali pasiekti pusiaują, kirsti pusiaują ir tada, užuot visiškai pakeitęs poliškumą, grįžta į ankstesnę padėtį. Paskutinė geomagnetinio lauko „ekskursija“ buvo prieš 2800 metų. Tokios „ekskursijos“ apraiška gali būti auroros stebėjimas pietinėse platumose. Ir atrodo, kad tokios pašvaistės buvo pastebėtos maždaug prieš 2600 – 2800 metų. Pats „ekskursijos“ ar „inversijos“ procesas nėra dienų ar savaičių klausimas, geriausiu atveju – šimtai, o gal net tūkstančiai metų. Tai neįvyks rytoj ar poryt.
Magnetinių polių poslinkis fiksuojamas nuo 1885 metų. Per pastaruosius 100 metų magnetinis polius pietiniame pusrutulyje pajudėjo beveik 900 km ir pateko į Indijos vandenyną. Naujausi duomenys apie Arkties magnetinio poliaus būklę (juda Rytų Sibiro pasaulio magnetinės anomalijos link per Arkties vandenyną) parodė, kad 1973–1984 metais jo nuotolis buvo 120 km, 1984–1994 metais – daugiau nei 150 km. Būdinga, kad šie duomenys yra skaičiuojami, tačiau juos patvirtino specifiniai šiaurinio magnetinio poliaus matavimai. 2002 m. pradžioje Šiaurės magnetinio ašigalio dreifo greitis padidėjo nuo 10 km per metus 70-aisiais iki 40 km per metus 2001 m. Be to, žemės magnetinio lauko stiprumas mažėja, ir labai netolygiai. Taigi per pastaruosius 22 metus sumažėjo vidutiniškai 1,7 proc., o kai kuriuose regionuose – pavyzdžiui, Pietų Atlanto vandenyne – 10 proc. Tačiau kai kuriose mūsų planetos vietose magnetinio lauko stiprumas, priešingai nei bendra tendencija, net šiek tiek padidėjo. Pabrėžiame, kad ašigalių judėjimo pagreitis (vidutiniškai 3 km/metus) ir judėjimas magnetinio polių inversijos koridoriais (daugiau nei 400 paleoinversijų leido identifikuoti šiuos koridorius) leidžia įtarti, kad m. Šis ašigalių judėjimas turėtų matyti ne ekskursą, o poliariškumo pasikeitimo magnetinį lauką. Geomagnetinis Žemės polius pasislinko 200 km.
Tai užfiksuota Centrinio karo technikos instituto prietaisais. Pasak vadovaujančio instituto darbuotojo Jevgenijaus Šalamberidzės, panašus magnetinių polių poslinkis įvyko ir kitose Saulės sistemos planetose. Labiausiai tikėtina to priežastis, anot mokslininko, yra ta, kad Saulės sistema praeina per „tam tikrą galaktikos erdvės zoną ir patiria geomagnetinį poveikį iš kitų netoliese esančių kosminių sistemų“. Priešingu atveju, anot Šalamberidzės, „šį reiškinį sunku paaiškinti“. „Poliškumo pasikeitimas“ turėjo įtakos daugeliui Žemėje vykstančių procesų. Taigi „Žemė per savo ydas ir vadinamuosius geomagnetinius taškus išmeta savo energijos perteklių į kosmosą, o tai negali nepaveikti ir oro reiškinių, ir žmonių gerovės“, – pabrėžė Shalamberidze.
Mūsų planeta jau pakeitė savo polius .. to įrodymas yra tam tikrų civilizacijų išnykimas be pėdsakų. Jei žemė dėl kokių nors priežasčių pasisuks 180 laipsnių kampu, tada nuo tokio staigaus posūkio visas vanduo ištekės į žemę ir užtvindys visą pasaulį.

Be to, mokslininko teigimu, „pertekliniai bangų procesai, kylantys dėl Žemės energijos iškrovos, turi įtakos mūsų planetos sukimosi greičiui“. Centrinio karinio-techninio instituto duomenimis, „maždaug kas dvi savaites šis greitis kiek sulėtėja, o per kitas dvi savaites stebimas tam tikras jo sukimosi pagreitis, išlyginantis vidutinį Žemės paros laiką“. Vykstančius pokyčius reikia suprasti, kad į juos būtų atsižvelgta praktiškai. Visų pirma, anot Jevgenijaus Šalamberidzės, su šiuo reiškiniu gali būti siejamas lėktuvų katastrofų skaičiaus padidėjimas visame pasaulyje, praneša RIA Novosti. Mokslininkas taip pat pažymėjo, kad Žemės geomagnetinio poliaus poslinkis neturi įtakos planetos geografiniams poliams, tai yra, Šiaurės ir Pietų ašigalių taškai liko savo vietose.

Kur eina magnetinis polius?

Kur rodo kompaso adata? Į šį klausimą gali atsakyti bet kas: žinoma, į Šiaurės ašigalį! Išmanantys patikslins: rodyklė rodo kryptį ne į geografinį Žemės ašigalį, o į magnetinį polių ir kad realiai jie nesutampa. Labiausiai išmanantys pridurs, kad magnetinis polius apskritai neturi nuolatinės „registracijos“ geografiniame žemėlapyje. Sprendžiant iš naujausių tyrimų rezultatų, ašigalis ne tik turi natūralų polinkį „klajoti“, bet ir klajodamas planetos paviršiumi kartais gali judėti viršgarsiniu greičiu!

Žmonijos pažintis su antžeminio magnetizmo reiškiniu, sprendžiant iš rašytinių kinų šaltinių, įvyko ne vėliau kaip per 2-3 šimtmečius. pr. Kr NS. Tie patys kinai, nepaisant pirmųjų kompasų netobulumo, taip pat pastebėjo magnetinės adatos nukrypimą nuo krypties į ašigalį, tai yra į geografinį ašigalį. Europoje su šiuo reiškiniu jie susipažino Didžiųjų geografinių atradimų epochoje, ne vėliau kaip XV amžiaus viduryje, ką liudija navigacijos prietaisai ir geografiniai žemėlapiai to meto (Dyachenko, 2003).

Apie magnetinių polių geografinės padėties poslinkį planetos paviršiuje mokslininkai pradėjo kalbėti nuo praėjusio šimtmečio pradžios po pakartotinių, su metų intervalu, tikrojo Šiaurės magnetinio ašigalio koordinačių matavimų. Nuo tada informacija apie šias „klajones“ gana reguliariai pasirodydavo mokslinėje spaudoje, ypač Šiaurės magnetiniame ašigalyje, kuris dabar užtikrintai juda iš Kanados Arkties salyno salų į Sibirą. Anksčiau jis judėdavo apie 10 km per metus greičiu, pastaraisiais metais šis greitis padidėjo (Newitt ir kt., 2009).

INTERMAGNETO TINKLE

Pirmieji magnetinės deklinacijos matavimai Rusijoje buvo atlikti 1556 m., valdant Ivanui Rūsčiajam, Archangelske, Cholmogorijoje, Pečoros žiotyse, Kolos pusiasalyje, apie. Vaygachas ir Novaja Zemlija. Magnetinio lauko parametrų matavimas ir magnetinių deklinacijų žemėlapių atnaujinimas buvo toks svarbus navigacijai ir kitiems praktiniams tikslams, kad magnetiniais tyrimais užsiėmė daugelio ekspedicijų nariai, jūrininkai ir žinomi keliautojai. Sprendžiant iš „SSRS ir kaimyninių šalių magnetinių matavimų katalogo 1556–1926 m.“ (1929 m.), į juos buvo įtrauktos tokios pasaulinės „žvaigždės“ kaip Amundsenas, Barentsas, Beringas, Borro, Wrangelis, Sebergas, Kellas, Kolchakas, Cookas, Kruzenshternas. , Sedovas ir daugelis kitų.
Pirmosios pasaulyje observatorijos, tiriančios žemės magnetizmo parametrų pokyčius, buvo įkurtos 1830 m., įskaitant Uralą ir Sibire (Nerčinske, Kolivane ir Barnaule). Deja, panaikinus baudžiavą, Sibiro kalnakasybos pramonė, o kartu ir Sibiro magnetometrija, žlugo. Didelio masto kompleksiniai tyrimai Antrųjų tarptautinių poliarinių metų (1932-1933) ir Tarptautinių geofizikos metų (1957-1958) rėmuose.
Šiandien mūsų šalyje veikia dešimt magnetinių observatorijų, kurios yra pasaulinio INTERMAGNET magnetinių observatorijų tinklo dalis. Artimiausios Novosibirsko magnetinės observatorijos observatorijos yra Arti (Sverdlovsko sritis), Dikson (Krasnojarsko sritis), Alma-Ata (Kazachstanas) ir Irkutsko (Irkutsko sritis) observatorijos.

Bet tai susiję su ašigalių geografinės padėties pasikeitimu kiekvienais metais ir kiek stabiliai jie elgiasi realiuoju laiku – sekundes, minutes, dienas? Sprendžiant iš keliautojų, poliarinių jūrininkų ir aviatorių pastebėjimų, magnetinė adata kartais pasisuka „kaip išprotėjusi“, tad magnetinių polių padėties stabilumu jau seniai kyla abejonių. Tačiau iki šiol mokslininkai nebandė jo kiekybiškai įvertinti.

Šiandienos pasaulio magnetinėse observatorijose nuolat registruojami visi magnetinės indukcijos vektoriaus komponentai, kurie naudojami vidutinėms metinėms magnetinio lauko parametrų vertėms apskaičiuoti ir antžeminio magnetizmo žemėlapiams kurti, kurie naudojami magnetinio tyrimo metu nustatyti anomalijas. Šie įrašai taip pat leidžia tirti magnetinio poliaus elgesį trumpesniais nei metų intervalais.

Už nežemiško, tiesiogine to žodžio prasme, auroros grožio slypi stipriausias magnetinio lauko trikdymas, klaidinantis kompasus. „Gimda daro kvailį grioveliuose“, – tokiais atvejais sakė rusų pomorai, susiedami neramų kompaso adatos („gimdos“) elgesį su vaivorykštės dangaus blyksniais.

Kas nutinka ašigaliui ramiu laikotarpiu ir magnetinių audrų metu? Kaip stipriai tokia audra gali „pasiūbuoti“ magnetinį dipolį Žemės centre? Ir, galiausiai, kokiu greičiu gali išsivystyti magnetinis polius realybėje?

Atsakymai į šiuos klausimus yra ne tik moksliniai, bet ir praktiniai įdomūs. Iš tiesų, kartu su magnetinio poliaus poslinkiu ir jo „klaidžiojimo“ ploto išsiplėtimu, keičiasi ne tik pašvaistės plotas, bet ir avarinių situacijų rizika ištiestose elektros linijose, trukdžių veikimui. daugėja palydovinės navigacijos sistemų ir trumpųjų bangų radijo ryšio.

Per magnetines audras

Antžeminio magnetizmo kampiniai elementai apima magnetinę deklinaciją (Δ), lygi kampui tarp tikrojo (geografinio) ir magnetinio dienovidinio šiaurinės krypties, ir magnetinis polinkis(Ι) - magnetinės adatos pasvirimo kampas horizonto atžvilgiu. Deklinacija apibūdina geografinio ir magnetinio azimuto „neatitikimo“ dydį, inklinacija – stebėtojo atstumą nuo magnetinio poliaus. Kai vertė Ι = 90 ° (kai magnetinė adata yra vertikali), stebėtojas yra tikrojo magnetinio poliaus taške. Kitais atvejais koordinatėms apskaičiuoti gali būti naudojamos Δ ir Ι reikšmės virtualus magnetinis polius(VMF), kuris nebūtinai sutampa su tikruoju dėl to, kad jo detaliame tyrime vis dar nepagrįstai supaprastintas Žemės globalaus magnetinio lauko vaizdavimas vieno dipolio pavidalu.

Vienas iš, mūsų nuomone, efektyviausių ir vizualiausių polių elgsenos tyrimo metodų yra antžeminio magnetizmo elementų verčių transformavimas į „integralesnes“ ir patogesnes palyginimui charakteristikas – momentines magnetinio koordinates. poliai ir vietinė magnetinė konstanta (Bauer, 1914; Kuznecovas ir kt., 1990; 1997). Šios transformacijos privalumas yra tai, kad nereikia daryti prielaidų apie tikruosius stebimo magnetinio lauko šaltinius, tačiau tuo pačiu metu galite pamatyti, kaip magnetiniai poliai gali „pabėgti ir pagreitėti“ per trumpą laiką ( mažiau nei metai) laiko intervalus.

Paaiškėjo, kad net ramios magnetinio lauko būsenos dienomis rudens ar pavasario lygiadienio laikotarpiais virtualus šiaurinis magnetinis polius iš tikrųjų gali visai neapsilankyti savo apskaičiuotos „vidutinės dienos“ padėties taško! Faktas yra tas, kad šviesiu paros metu stulpas nelieka nejudantis, o jo „trajektorija“ primena ovalą. Pavyzdžiui, ramiomis dienomis Klyuchi magnetinės observatorijos (Novosibirskas) duomenimis, šiaurinis magnetinis polius apibūdina pagal laikrodžio rodyklę besitęsiančią kilpą, besitęsiančią maždaug 10 km kryptimi iš pietryčių į šiaurės vakarus.

Magnetinės audros metu Žemės magnetinės ašies svyravimai vyksta daug stipriau, tačiau jų taip pat negalima pavadinti chaotiškais. Taigi, 2013 m. kovo 17 d., vos per 20 minučių intervalą, magnetinis polius „bėgo“ daugiau nei 20 km dydžio elipse, pakeliui išrašydamas mažas monogramas kelių sekundžių periodu. Įdomu tai, kad tam tikrais magnetinio lauko trikdžių periodais polius gali keisti savo judėjimo kryptį, judėdamas prieš laikrodžio rodyklę.

Viena galingiausių magnetinių audrų kilo 2003 m. spalio 29–31 d. Apie Žemės branduolio magnetinio dipolio „atsipalaidavimo“ laipsnį šios audros metu galima spręsti pagal šiaurinio magnetinio poliaus trajektoriją, kuri padarė tikrą „ kelionė“ aplink aplinkines salas, pakartotinai nukrypstant į skirtingas puses šimtus kilometrų nuo savo „įprastos“, vidutinės metinės padėties. Palyginimui atkreipkite dėmesį, kad Šiaurės magnetinio ašigalio nueitas kelias, apskaičiuotas pagal vidutines metines deklinacijos ir polinkio vertes, remiantis Kanados observatorijos Resolute Bay duomenimis, per pastaruosius 40 metų yra ne ilgesnė kaip 500 km linija.

Garso greičiu

Šiandien pasaulyje yra daugiau nei šimtas magnetinių observatorijų, kurių matavimų duomenys saugomi vienoje duomenų bazėje INTERMAGNET ( InterMagNetTarptautinis tikras magnetinis tinklas). Ir nors dažniausiai duomenys pateikiami minutės intervalu, dauguma magnetinių observatorijų kas sekundę matuoja antžeminio magnetizmo elementų vertes. Tačiau net skaičiavimai, pagrįsti vidutinėmis minučių vertėmis, remiantis duomenimis iš observatorijų, esančių įvairiose Žemės rutulio platumose, leidžia įvertinti magnetinių polių modelius ir greitį.

Prieš apskaičiuojant stulpo greitį tam tikram laikotarpiui, deklinacijos ir pokrypio reikšmes reikia konvertuoti į gretimų geografinių taškų, kuriuos magnetinis polius aplankė per tą laiką, koordinates, o tada įvertinti bendrą poliaus ilgį. juos jungiantis didysis apskritimas, kuris yra minimalus nuvažiuoto ašigalio atstumas. Tai yra būtent minimumas, nes šis lankas yra trumpiausias rutulio kelias iš vieno taško į kitą. O bendra mūsų tiriamo objekto trajektorija Žemės rutulio paviršiuje tiek per magnetines audras, tiek per „poilsio“ laikotarpį yra ne šiaip lankas, o įvairių formų ir dydžių „kilpų“ rinkinys.

Virtualių magnetinių polių greičiams apskaičiuoti pasirinkome 2013 m. kovo 17 d.: per šią dieną buvo stebima ir rami, ir sutrikusi magnetinio lauko būsena. Kiekvienai iš 1440 šios dienos minučių, remiantis minutinėmis antžeminio magnetizmo charakteristikų reikšmėmis, buvo apskaičiuotas virtualaus magnetinio poliaus nueitas kelias ir nustatytas jo judėjimo greitis.

ČIA BUVO POLAS

Moksliniai tyrimai antžeminis magnetizmas prasidėjo nuo anglų gydytojo ir tyrinėtojo Williamo Hilberto darbų, kurie 1600 metais išleido veikalą „Ant magneto, magnetinių kūnų ir didelio magneto – Žemės“, kuriame buvo teigiama, kad mūsų planeta yra didelis dipolio magnetas. Magnetinio dipolio, esančio žemės centre, idėja yra šiuolaikinio simetrinio žemės magnetinio lauko modelio esmė. Šiuo atveju du magnetiniai poliai, šiaurės ir pietų, yra taškai, kuriuose centrinio dipolio ašies tęsinys kerta žemės paviršių.
Šio modelio naudojimas magnetinių polių koordinatėms apskaičiuoti yra įprastas paleomagnetizme (Merrill ir kt., 1998). Todėl magnetologai jau seniai vartoja terminą „virtualus magnetinis polius“ (VMP) kaip „faktinis“ arba „apskaičiuotas“. Geografinės koordinatėsŠis polius (platuma Φ ir ilguma Λ) apskaičiuojamas remiantis tikrosiomis magnetinio deklinacijos (Δ) ir magnetinio pokrypio (Ι) vertėmis, išmatuotomis tam tikru laiko momentu taške, kurio geografinė platuma φ ir ilguma λ:
sinΦ = sinφ × cosϑ + cosφ × sinϑ × cos∆,
sin (Λ - λ) = sinϑ × sinΔ / cosΦ, kur ctgϑ = ½ tanΙ.
Pagal šias formules du priešingi magnetiniai poliai yra vienas nuo kito 180 ° atstumu. Magnetiniam pokrypiui artėjant prie 90°, galime vis drąsiau kalbėti apie apskaičiuoto EML taško artumą tikrojo šiaurinio magnetinio poliaus atžvilgiu.
Kaip minėta aukščiau, naudojant koordinates Φ ir Λ, vienu metu galima apskaičiuoti tiek šiaurinio, tiek pietų (priešingų) virtualių magnetinių polių padėtį. Tačiau, kalbant apie tikrąjį magnetinį polių, tokio koordinačių nustatymo tikslumas kelia abejonių, ar skaičiavimai pagrįsti duomenimis, gautais labai dideliu atstumu nuo paties poliaus.
Realybėje dėl Žemės magnetinio lauko asimetrijos tikrieji šiaurės ir pietų magnetiniai poliai geografiškai visiškai nėra priešingi taškai. Todėl priešingi virtualūs magnetiniai poliai, kurių padėtis buvo apskaičiuota pagal skirtingų observatorijų duomenis, dažnai iš tikrųjų yra dviejų skirtingų orientacijų centrinių magnetinių dipolių poliai, o patikimiausia informacija apie tikrųjų magnetinių polių padėtį šiuo metu gali būti galima gauti tik Arktyje ir prie Antarktidos krantų.

Skaičiavimų rezultatai sužavėjo net patyrusius magnetologus: paaiškėjo, kad tam tikrais momentais magnetiniai poliai gali judėti ne tik automobilio, bet ir garso greitį viršijančiu reaktyviniu lėktuvu!

Įdomu tai, kad gauti greičių įverčiai priklausė nuo observatorijų geografinės padėties, kurių duomenimis buvo atlikti skaičiavimai. Taigi, remiantis vidutinių ir žemų platumų observatorijų duomenimis, virtualių magnetinių polių judėjimo greičiai (tiek vidutiniai, tiek didžiausi) pasirodė esą žymiai mažesni nei pagal Arktyje ir Antarktidoje esančių observatorijų duomenis. Beje, observatorijos atstumas nuo tikrojo magnetinio poliaus turi panašią įtaką virtualaus magnetinio poliaus padėties paros sklaidai. Šie duomenys liudija ir tai, kad tiksliausią informaciją apie tikrųjų magnetinių polių judėjimo parametrus galima gauti būtent tuose regionuose, kur šie poliai iš tikrųjų „klaidžioja“.