Открытие племянника - Наука - Коммерсантъ - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

В отличие от географического полюса, точка на поверхности Земли, где находится ее магнитный полюс – как северный, так и южный – не может быть строго определена. Из-за вращения планеты они находятся в постоянном движении, описывая овалы на поверхности полярных шапок Земли с размером длинной оси 85 км. В любой момент времени можно определить только одну из овальных точек траекторий магнитных полюсов, где игла компаса в эту секунду смотрит вертикально вниз.

Содержание

Знакомство с племянником

В отличие от географического полюса, точка на поверхности Земли, где находится ее магнитный полюс – северный, южный – не может быть строго определена. Из-за вращения планеты они находятся в постоянном движении, описывая овалы на поверхности полярных шапок Земли с размером длинной оси 85 км. Зафиксировать можно только одну из точек на овальных траекториях магнитных полюсов, где игла компаса в любую секунду направлена вертикально вниз.

Фото: Королевские музеи Гринвича

В исторической литературе честь открытия магнитного полюса Земли в Арктике часто отдают Джону Россу, капитану парохода “Виктория”, во время плавания которого в высоких широтах был открыт магнитный полюс. Они делают это в соответствии с той же логикой, по которой Америку открыл капитан Колумб, а не моряк, увидевший ее берега с мачты своего корабля. Но в данном случае чистая находка принадлежала лейтенанту Джеймсу Россу с корабля “Виктория”, который был родным племянником капитана корабля Джона Росса.

Во время первой зимы плавания “Виктория” застряла во льдах между материковой частью Канады и островом Баффин. После второй зимовки во льдах команда отправилась на спасательных шлюпках в обратный путь. Через год их выловил другой английский корабль.

Но еще до этого, весной 1831 года, лейтенант Росс и несколько моряков отправились в разведывательную экспедицию. Они проплыли через полуостров Бутия, и 1 июня компас лейтенанта показал, что они находятся на северном магнитном полюсе.

В Англии экипаж “Виктории” встречали как героев. Капитан Джон Росс был награжден золотыми медалями Английского и Французского географических обществ, стал сэром Джоном и адмиралом. Чтобы стать сэром и получить такие же географические медали, его племянник Джеймс должен был в 1841 году отправиться в Антарктиду и открыть там Южный магнитный полюс. Но за это его все равно не произвели в адмиралы.

Если бы “Виктория” отправилась в плавание на двадцать лет раньше или на столетие позже, кто-нибудь другой открыл бы северный магнитный полюс. Как теперь выяснилось, магнитные полюса постоянно движутся с разной скоростью. В начале 19 века северный полюс находился примерно в 400 км к северо-западу от полуострова Бутия, а к середине 20 века – в 500 км к северу от того места, где его нашел Росс.

Со второй половины 20-го века полюс ускорил свое движение на север. В 2005 году он покинул 200-мильную зону канадских вод и продолжает ползти в сторону Таймыра со скоростью 64 км в год. К середине столетия это будет уже Россия.

Исследователи из Датского технологического университета и Университета Лидса разработали теорию, объясняющую, почему северный магнитный полюс Земли переместился из Канады в Россию. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Geoscience.

Движение северного магнитного полюса Земли в сторону России объяснено

Исследователи из Технического университета Дании и Университета Лидса разработали теорию, объясняющую, почему северный магнитный полюс Земли сместился из Канады в Россию. Работа исследователей была опубликована в журнале Nature Geoscience.

Северный магнитный полюс Земли был впервые обнаружен Джеймсом Кларком Россом в 1830-х годах. В то время полюс находился над Нунавутом, Канада. С тех пор ученые постоянно отслеживали его перемещение, и до недавнего времени его скорость была низкой. Но затем, в 1990-х годах, полюс начал двигаться быстрее, направляясь из Канады в Сибирь.

Движение полюса привлекло большой интерес СМИ, поскольку это явление связано с изменениями в навигационных системах и смартфонах, которые используют его положение в качестве точки отсчета. В новой работе геофизики проанализировали все имеющиеся данные и нашли объяснение этому неожиданному магнитному ускорению Северного полюса.

Авторы статьи предполагают, что на границе ядра и мантии существуют два больших участка отрицательного магнитного потока. Согласно их расчетам, изменение потока расплавленного металла в ядре приводит к изменению магнитного потока в этих долях. Положение полюса определяется силой потоков в них – по мере того, как один набирает силу, другой теряет, заставляя полюс быстрее двигаться в определенном направлении. В результате между двумя долями идет постоянная “война”. Согласно этой теории, наблюдаемый в настоящее время сдвиг полюсов вызван тем, что один лепесток отрицательного магнитного потока сильнее другого.

Сдвиг в магнитном положении северного полюса Земли П. Ливермор и др/Nature Geoscience (2020)

Ученые создали теорию, проанализировав данные со спутников за 20 лет. После создания теории авторы построили модель, которая описывала движение полюса во времени на протяжении всей истории человечества. Экстраполяция данных позволила им предсказать будущее местоположение точки схождения линии электропередач.

В результате ученые показали, что полюс будет продолжать двигаться в сторону России с той же скоростью, пока не остановится над Сибирью на несколько сотен лет. Новая модель не могла давать оценки на более длительный период времени. Сейчас ученые работают над его усовершенствованием, чтобы предсказать дальнейшие сдвиги в точке концентрации магнитных линий.

В любой точке земной поверхности магнитное поле имеет вертикальную и горизонтальную составляющие, а игла компаса, вращаясь вокруг своей оси, ориентируется по горизонтальной составляющей. Поэтому стрелка всегда параллельна направлению линий магнитного поля.

Мой земной компас

Ученые наблюдают все более быстрое смещение северного магнитного полюса Земли. Это положение, на которое указывает игла любого компаса. По этой причине карты магнитного поля – основа всех навигационных систем – должны обновляться чаще. Кстати, ученые уже давно говорят о том, что магнитные полюса вообще могут меняться местами, как это неоднократно случалось в истории планеты. N + 1 попросил объяснить геолога Владислава Стрекопытова.

Трудно представить современную жизнь без навигационных систем на всех уровнях – от управления движением судов в океанах до карт Google на смартфонах потребителей. Как ни странно, в эпоху GPS, как и в прошлом, когда люди полагались исключительно на компасы, магнитное поле Земли – конфигурация линий поля, исходящих от магнитных полюсов – остается основой для определения направления.

Именно по отношению к магнитным полюсам, одному в северном полушарии и одному в южном, расположены точки и объекты на поверхности Земли. Положения магнитных полюсов не совпадают точно с географическими северным и южным полюсами, поэтому синяя игла компаса указывает не точно на север, а только приблизительно, изменяясь на величину магнитного склонения.

Карта изолиний магнитного склонения на основе модели WMM 2015 г. Звездочкой отмечено положение северного магнитного полюса

Британская геологическая служба

Это не было бы проблемой, если бы магнитные полюса всегда находились на одинаковом расстоянии от географических полюсов. Тогда коррекция легко устранит расхождение. Проблема в том, что магнитные полюса Земли постоянно перемещаются. Существуют ежедневные циклические миграции магнитных полюсов, а также долгосрочные сдвиги, которые хорошо различимы в течение месяцев и лет (эти сдвиги измеряются десятками километров).

Долгосрочные смещения магнитных полюсов, скорее всего, являются отражением изменений, происходящих на уровне процессов в ядре Земли. Внутренняя часть металлического ядра (внутреннее ядро) является твердой, а внешняя часть (внешнее ядро) состоит из жидких металлов. Согласно существующим представлениям, именно внешнее ядро, а точнее динамо-механизм (эффект магнитного динамо), связанный с вихревыми токами, вызванными конвекцией жидких металлов в этой зоне, отвечает за формирование магнитного поля нашей планеты. Поток жидкого железа в ядре Земли производит электрический ток, который, в свою очередь, создает магнитное поле.

Именно наличие жидкого ядра в планете является предпосылкой для генерации магнитного поля, а сила этого поля определяется интенсивностью конвективных токов внутри него. Планеты земной группы Меркурий и Венера, хотя и присутствуют, не имеют такого сильного магнитного поля, как Земля. Скорее всего, это связано с низкой интенсивностью конвективных потоков в жидких ядрах этих планет. С другой стороны, для Марса был зафиксирован только остаточный магнетизм – очевидно, когда-то у него было жидкое ядро, но с тех пор оно затвердело.

Движение северного магнитного полюса (яркие точки) относительно северного географического полюса (тусклая точка справа внизу)

Положение магнитных полюсов Земли с учетом их дрейфа рассчитывается в рамках глобальных моделей магнитного поля, разработанных различными международными геофизическими организациями. Эти модели являются основой профессиональных и военных морских и топографических карт и фактически используются военными ведомствами всех стран, включая министерства обороны США и НАТО. Наиболее известными из этих моделей являются Международное опорное геомагнитное поле (IGRF) и Всемирная магнитная модель (WMM). Эти модели корректируются каждые пять лет.

Последняя корректировка была проведена в 2015 году, и модели должны были действовать до 2020 года. Однако резкое увеличение скорости смещения северного магнитного полюса, наблюдаемое в последние годы, заставляет экспертов скорее пересмотреть модели. В частности, геофизические службы США и Великобритании должны в ближайшее время обновить Всемирную магнитную модель WMM2015.

После ежегодного пересмотра модели WMM2015 в начале 2018 года. Ученые из Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и Британской геологической службы в Эдинбурге обнаружили, что уровень погрешности в отражении изменчивости магнитного поля Земли, создаваемой моделью, скоро превысит допустимый предел для навигационных систем.

Геометрия магнитного поля Земли увеличивает ошибки модели в областях, где поле меняется быстрее всего, например, в районе Северного полюса. Об этом сообщается в журнале Природа.

В любой точке земной поверхности магнитное поле имеет вертикальную и горизонтальную составляющие, и игла компаса при вращении вокруг своей оси выравнивается по горизонтальной составляющей. Поэтому стрелка всегда параллельна направлению линий магнитного поля.

Угол, на который стрелка отклоняется магнитным полем Земли в вертикальной плоскости, называется магнитным склонением. На магнитном полюсе Земли линии магнитного поля перпендикулярны поверхности, а магнитный наклон составляет 90 градусов. По этой причине вблизи магнитных полюсов Земли магнитный компас бесполезен для определения направления.

Общая схема линий геомагнитного поля

Питер Рид, Эдинбургский университет

Магнитный полюс северного полушария был открыт в 1831 году британским полярным исследователем Джеймсом Россом на Канадском архипелаге (70 градусов 05 минут 00 секунд северной широты, 96 градусов 47 минут 00 секунд западной долготы). Магнитное склонение в этой точке составляло 89 градусов 59 минут.

В 1841 году Джеймс Росс определил местонахождение магнитного полюса южного полушария (75 градусов 05 минут 00 секунд южной широты, 154 градуса 08 минут 00 секунд восточной долготы) в Антарктиде. С тех пор положение магнитных полюсов по отношению к географическим координатам было тщательно прослежено.

Из-за асимметрии магнитного поля Земли (наличие локальных магнитных аномалий) северный и южный магнитные полюса Земли не являются антиподальными (диаметрально противоположными) точками. Следовательно, они изменяются по-разному. И если южный магнитный полюс движется со скоростью около 10 километров в год, то северный магнитный полюс, который раньше имел такую же скорость, в последние годы резко ускорился.

Сегодня северный магнитный полюс уже дрейфует со скоростью около 65 километров в год, и эта скорость только увеличивается. Сейчас он уже вышел за пределы 200-мильной зоны Канады, пересек линию перемены дат и уверенно движется к российскому арктическому побережью. Если такие темпы сохранятся, то северный магнитный полюс достигнет архипелага Северная Земля через 50 лет.

Если скорость смещения северного магнитного полюса сохранится, то новая Всемирная магнитная модель, которая будет готова в конце января, также не проживет более двух лет.

Тем временем ученые работают над тем, чтобы понять причину столь резких изменений в картине геомагнитного поля и спрогнозировать дальнейшее развитие событий. Спутники миссии Swarm Европейского космического агентства (ЕКА) регулярно отслеживают из космоса пространственные изменения в магнитосфере Земли.

Наблюдения показывают, что магнитное поле в настоящее время ослабевает со средней скоростью около 20 нанотесла в год по всей планете, или 5 процентов в столетие. Эти изменения явно неравномерны – где-то поле поднимается. Но в целом за последние 150 лет снижение составило 10 процентов.

Изменения геомагнитного поля в первой половине 2014 года по данным спутниковой группы Swarm

Такое ослабление магнитного поля Земли вместе с быстрым ускорением дрейфа магнитных полюсов может указывать и на приближение такого события, как инверсия магнитного поля Земли, когда произойдет так называемая реполяризация – северный и южный магнитные полюса поменяются местами.

В ближайший период нашей геологической истории магнитные инверсии происходили в среднем четыре раза каждый миллион лет. В последний раз это произошло около 780 000 лет назад. А сто миллионов лет назад был период, когда поле оставалось в одной и той же полярности почти 40 миллионов лет. В истории нашей планеты было по меньшей мере несколько сотен магнитных разворотов.

До сих пор ученым не удалось обнаружить какую-либо закономерность в периодичности смены полярности.

Информация о смене полярности – инверсии магнитного поля – фиксируется в породах и рудах, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит, гематит, титаномагнетит), сохраняющие остаточную намагниченность, которая содержит информацию о состоянии магнитного поля Земли в момент образования этих пород. Изучение остаточной намагниченности в породах различного возраста является основой для разработки временной шкалы инверсии магнитного поля.

Считается, что сила магнитного поля резко падает при смене полярности, в результате чего наша планета теряет свою магнитную защиту от потока ионизированных частиц, идущих от Солнца – солнечного ветра. После смены полярности прежняя напряженность магнитного поля возвращается к норме, по геологическим меркам, очень быстро – в течение первых нескольких десятков тысяч лет. Однако этого времени достаточно, чтобы все живое на Земле погибло. Некоторые ученые считают, что инверсии магнитного поля являются одной из вероятных причин эпизодов массового вымирания.

В любом случае, когда мы говорим о высокой вероятности того, что полюса скоро поменяются местами, мы рассуждаем в геологических временных масштабах, где “скоро” означает десятки тысяч лет. И сам сдвиг полюсов – это не событие, которое происходит за одну минуту или даже за сто лет. Во время разворота общая картина геомагнитного поля нарушается, и создается несколько полюсов полярности, которые перемещаются, как бы “сдвигая” друг друга. На рисунке ниже представлена схема изменения полярности магнитного поля Земли во время инверсии магнитного поля, основанная на результатах моделирования.

Результаты численного моделирования магнитного поля Земли: слева – нормальное состояние, справа – состояние магнитосферы Земли во время инверсии

Росс попытался пройти дальше на юг, но вскоре его глазам предстала невообразимая картина: по горизонту, насколько хватало глаз, тянулась белая полоса, которая становилась все выше и выше по мере приближения! Когда корабли приблизились, стало ясно, что справа и слева от них находится огромная, бесконечная стена льда высотой 50 метров, совершенно ровная сверху, без каких-либо трещин с морской стороны. Это был край ледяного шельфа, который сейчас называется Росс.

Магнитные полюса Земли – путешествие во времени

“Наша вселенская мать Земля – великий магнит!”. – сказал английский физик и врач Уильям Гильберт, живший в XVI веке. Более четырехсот лет назад он пришел к правильному выводу, что Земля является сферическим магнитом, а ее магнитные полюса – это точки, в которых магнитная стрелка ориентирована вертикально. Однако Гильберт ошибался, считая, что магнитные полюса Земли совпадают с ее географическими полюсами. Они не совпадают. Кроме того, если положение географических полюсов неизменно, то положение магнитных полюсов меняется с течением времени.

1831: Первое определение координат магнитного полюса в северном полушарии

В первой половине 19 века были предприняты первые попытки найти магнитные полюса путем прямых измерений магнитного склонения на Земле. (Магнитный наклон – это угол, на который отклоняется игла компаса под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости. – Примечание редактора).

Джон Росс (1777-1856) был английским моряком, который в мае 1829 года на небольшом пароходе “Виктория” добрался до арктического побережья Канады. Как и многие смельчаки до него, Росс надеялся найти северо-западный морской путь из Европы в Восточную Азию. Но в октябре 1830 г. Лед ограничил Викторию восточной частью полуострова, который Росс назвал Землей Бутия (в честь Феликса Бута, спонсора экспедиции).

Попав в ледяную ловушку у берегов Земли Бутии, Виктория была вынуждена остаться здесь на зиму. Помощником капитана в этой экспедиции был молодой племянник Джона Росса, Джеймс Кларк Росс (1800-1862). К тому времени в такие поездки было принято брать с собой все необходимые инструменты для магнитных наблюдений, и Джеймс воспользовался этим. Долгие зимние месяцы он ходил с магнитометром вдоль побережья Бутии и проводил магнитные наблюдения.

Он понял, что магнитный полюс должен быть где-то рядом – ведь магнитная стрелка неизменно показывала очень большие перепады. Построив графики измеренных значений, Джеймс Кларк Росс вскоре понял, где искать эту уникальную точку с вертикальным направлением магнитного поля. Весной 1831 года. вместе с несколькими членами экипажа “Виктории” прошел 200 км к западному побережью Бутии и 1 июня 1831 года у мыса Аделаида на 70°05′ северной широты и 96°47′ западной долготы обнаружил, что магнитное наклонение составляет 89°59′. Таким образом, впервые были определены координаты магнитного полюса в северном полушарии – иначе известные как координаты южного магнитного полюса.

1841: Первое определение координат магнитного полюса в южном полушарии

В 1840 году зрелый Джеймс Кларк Росс отправился на корабле “Эребус и Террор” в свое знаменитое путешествие к магнитному полюсу в Южном полушарии. 27 декабря корабли Росса впервые столкнулись с айсбергом, а в канун Нового 1841 года пересекли Полярный круг. Очень скоро “Эребус” и “Террор” оказались перед ледяной громадой, простирающейся от края до края горизонта. 5 января Росс принял смелое решение идти прямо вперед, прямо в лед, и спуститься как можно глубже. После нескольких часов такого штурма корабли неожиданно вышли в пространство, более свободное ото льда: ледяной покров сменился отдельными льдинами, разбросанными тут и там.

Утром 9 января Росс вдруг обнаружил перед собой свободное ото льда море! Это было его первое открытие в этой экспедиции: он обнаружил море, которое позже назвал в свою честь – морем Росса. Справа по курсу находилась гористая, покрытая снегом земля, которая заставила корабли Росса плыть на юг и которая, казалось, не собиралась заканчиваться. Проплывая вдоль побережья, Росс, конечно же, не упустил возможности исследовать самую южную землю во славу Британского королевства; так была открыта Земля королевы Виктории. В то же время он опасался, что побережье может стать непреодолимым препятствием на пути к магнитному полюсу.

Тем временем поведение компаса становилось все более странным. Росс, имевший большой опыт работы с показаниями магнитометров, знал, что магнитный полюс находится не более чем в 800 километрах от него. Никто еще не подходил так близко. Вскоре стало ясно, что Росс опасался не зря: магнитный полюс явно находился где-то справа, а побережье упорно направляло корабли все дальше и дальше на юг.

Хотя путь был открыт, Росс не сдавался. Он стремился собрать как можно больше магнитометрических данных в различных точках побережья Земли Виктории. 28 января экспедицию ждал самый удивительный сюрприз за всю экспедицию: на горизонте появился огромный пробуждающийся вулкан. Над ним возвышалось темное облако дыма, окрашенное огнем, вырывавшимся из жерла. Этому вулкану Росс дал название Эребус, а соседнему, потухшему и немного меньшему по размерам, – Террор.

Росс попытался идти дальше на юг, но вскоре перед ним предстало невообразимое зрелище: Вдоль всего горизонта, насколько он мог видеть, тянулась белая полоса, которая становилась все выше и выше по мере его приближения! Когда корабли приблизились, стало ясно, что справа и слева от них находится огромная, бесконечная стена льда высотой 50 метров, совершенно ровная сверху, без каких-либо трещин с морской стороны. Это был край ледяного шельфа, который сейчас называется Росс.

В середине февраля 1841 года, после 300-километрового плавания вдоль ледяной стены, Росс решил отказаться от дальнейших попыток найти брешь. С этого момента впереди была только дорога домой.

Экспедицию Росса ни в коем случае нельзя считать неудачной. В конце концов, он смог измерить магнитное склонение в очень многих точках вокруг побережья Земли Виктория и таким образом определить положение магнитного полюса с высокой степенью точности. Росс дал эти 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 следует считать первым надежным определением координат магнитного полюса в Антарктиде (северного магнитного полюса).

Координаты магнитного полюса в северном полушарии в 1904 году

Прошло 73 года с тех пор, как Джеймс Росс определил координаты магнитного полюса в северном полушарии, а теперь поиском магнитного полюса в этом полушарии занялся знаменитый норвежский полярный исследователь Роальд Амундсен (1872-1928). Однако поиск магнитного полюса не был единственной целью экспедиции Амундсена. Его главной целью было открытие северо-западного морского пути из Атлантики в Тихий океан. И он достиг этой цели – в 1903-1906 годах он совершил плавание из Осло, мимо побережья Гренландии и северной Канады до Аляски на небольшом рыболовецком судне Joa.

Позднее Амундсен писал: “Я хотел, чтобы моя детская мечта о северо-западном морском пути сочеталась в этой экспедиции с другой, гораздо более важной научной целью: найти нынешнее местоположение магнитного полюса.

Он серьезно отнесся к научной задаче и тщательно к ней подготовился: изучил теорию геомагнетизма у ведущих немецких специалистов и приобрел там же магнитометрические приборы. Летом 1902 года Амундсен путешествовал по всей Норвегии, изучая, как пользоваться приборами.

В начале первой зимы своего путешествия, в 1903 году, Амундсен достиг острова Кинг-Уильям, который находился недалеко от магнитного полюса. Магнитное склонение там составляло 89°24′.

Решив провести зиму на острове, Амундсен в то же время создал настоящую геомагнитную обсерваторию, которая вела непрерывные наблюдения в течение многих месяцев.

Весна 1904 года была посвящена “натурным” наблюдениям с целью как можно точнее определить координаты полюса. Амундсен добился успеха и обнаружил, что положение магнитного полюса заметно сместилось к северу от того места, где его обнаружила экспедиция Джеймса Росса. Оказалось, что между 1831 и 1904 годами магнитный полюс переместился на 46 км к северу.

Забегая вперед, можно сказать, что в течение этого 73-летнего периода магнитный полюс не просто слегка переместился на север, а сделал небольшую петлю. Около 1850 года он впервые остановился в своем движении с северо-запада на юго-восток, и только потом начал новое движение на север, которое продолжается и сегодня.

Сдвиг магнитного полюса в северном полушарии с 1831 по 1994 год

Магнитный полюс в северном полушарии был расположен в 1948 году. Многомесячная экспедиция к канадским фьордам была не нужна, потому что до этого места можно было добраться всего за несколько часов – по воздуху. На этот раз магнитный полюс в северном полушарии был расположен на берегу озера Аллен на острове Принца Уэльского. Максимальное наклонение в этом месте составило 89°56′. Оказалось, что со времен Амундсена, то есть с 1904 года, полюс “сдвинулся” к северу на целых 400 км.

С тех пор точное положение магнитного полюса в северном полушарии (южный магнитный полюс) определяется канадскими магнитологами с регулярными интервалами примерно в 10 лет. Последующие экспедиции состоялись в 1962, 1973, 1984, 1994 годах.

Геомагнитная обсерватория была построена вблизи точки магнитного полюса в 1962 году на острове Корнуоллис, залив Резолют (74°42′ с.ш., 94°54′ з.д.). В наши дни путешествие на магнитный Южный полюс – это всего лишь короткий полет на вертолете из бухты Резолют. Неудивительно, что с развитием средств связи в 20 веке этот отдаленный городок на севере Канады все чаще стали посещать туристы.

Обратите внимание, что когда мы говорим о магнитных полюсах Земли, мы фактически говорим о своего рода точке усреднения. Со времен экспедиции Амундсена известно, что даже в течение одного дня магнитный полюс не стоит на месте, а совершает небольшие “прогулки” вокруг определенной средней точки.

Причиной этих движений является, конечно же, Солнце. Потоки заряженных частиц от нашего светила (солнечный ветер) попадают в магнитосферу Земли и создают электрические токи в ионосфере Земли. Они в свою очередь генерируют вторичные магнитные поля, которые нарушают геомагнитное поле. В результате этих возмущений магнитные полюса и вынуждены совершать свою ежедневную прогулку. Их амплитуда и скорость, конечно, зависят от силы возмущения.

Маршрут таких прогулок похож на эллипс, причем полюс в северном полушарии совершает вращение по часовой стрелке, а в южном – наоборот. Последний даже в дни магнитных бурь оставляет центральную точку на расстоянии не более 30 км. Полюс в северном полушарии в такие дни может удаляться от центральной точки на 60-70 км. В спокойные дни размеры суточных эллипсов для обоих полюсов значительно уменьшаются.

Дрейф магнитных полюсов южного полушария с 1841 по 2000 год

Следует отметить, что исторически всегда было трудно измерить координаты магнитного полюса в южном полушарии (магнитный полюс N). Во многом в этом виновата его недоступность. Если от бухты Резолют до магнитного полюса в северном полушарии можно долететь на небольшом самолете или вертолете за несколько часов, то от южной оконечности Новой Зеландии до антарктического побережья необходимо пролететь более 2000 км над океаном. А затем исследования приходится проводить в суровых условиях ледяного континента. Чтобы оценить недоступность магнитного Северного полюса, давайте вернемся в самое начало 20-го века.

Долгое время после Джеймса Росса никто не отваживался углубиться в землю Виктории в поисках магнитного Северного полюса. Впервые это было сделано членами экспедиции британского полярного исследователя Эрнеста Генри Шеклтона (1874-1922) во время его путешествия 1907-1909 годов на старом китобойном судне “Нимрод”.

16 января 1908 года корабль вошел в море Росса. Слишком толстый слой льда у берегов Земли Виктории долгое время препятствовал подходу к берегу. Только 12 февраля “Нимрод” смог доставить на берег необходимое оборудование и магнитометрическую аппаратуру, после чего взял курс обратно в Новую Зеландию.

Полярникам, сошедшим на берег, требовалось несколько недель, чтобы обустроить более или менее приемлемые помещения. Пятнадцать отважных мужчин учились есть, спать, общаться, работать и вообще жить в невероятно трудных условиях. Впереди была долгая полярная зима. Всю зиму (в южном полушарии она накладывается на наше лето) участники экспедиции занимались научными исследованиями: метеорологией, геологией, измерением атмосферного электричества, изучением моря через трещины во льду и самого льда. Конечно, к весне мужчины были уже достаточно измотаны, хотя главные цели экспедиции были еще впереди.

29 октября 1908 года одна группа, возглавляемая самим Шеклтоном, отправилась в запланированную экспедицию к Южному географическому полюсу. Однако экспедиции так и не удалось достичь его. 9 января 1909 года, всего в 180 милях от южного географического полюса, ради спасения голодных и измученных людей Шеклтон решает оставить здесь флаг экспедиции и повернуть группу назад.

Вторая группа полярников, возглавляемая австралийским геологом Эджуортом Дэвидом (1858-1934), независимо от группы Шеклтона отправилась к магнитному полюсу. Их было трое: Дэвид, Моусон и Маккей. В отличие от первой группы, у них не было опыта полярных исследований. Они отправились в путь 25 сентября, но к началу ноября отстали от графика и были вынуждены сесть на строгий паек из-за чрезмерного потребления пищи. Антарктида преподала им суровый урок. Голодные и измученные, они провалились почти через все трещины во льду.

11 декабря Моусон едва не умер. Он упал в одну из бесчисленных расщелин, и только страховочная веревка спасла ему жизнь. Через несколько дней 300-килограммовые сани упали в расщелину, почти утащив за собой трех голодающих мужчин. К 24 декабря здоровье полярников серьезно ухудшилось, они страдали как от обморожений, так и от солнечных ожогов, а у Маккея развилась снежная слепота.

Но 15 января 1909 года они все равно достигли места назначения. Компас Моусона показывал отклонение магнитного поля от вертикали всего в 15′. Оставив на месте почти весь свой багаж, они достигли магнитного полюса за один 40-километровый забег. Был захвачен магнитный полюс в южном полушарии Земли (северный магнитный полюс). Водрузив на шесте британский флаг и сфотографировавшись, путешественники трижды прокричали “Ура!” королю Эдуарду VII и объявили, что эта земля является собственностью британской короны.

Теперь у них была только одна задача – остаться в живых. По расчетам полярников, они должны были преодолевать по 17 миль в день, чтобы успеть к отплытию “Нимрода” 1 февраля. Но они все равно опоздали на четыре дня. К счастью, сам “Нимрод” был отложен. Так что вскоре трое бесстрашных исследователей наслаждались горячим ужином на борту корабля.

Таким образом, Дэвид, Моусон и Маккей стали первыми людьми, ступившими на магнитный полюс в Южном полушарии, который в тот день располагался на 72°25′ южной широты, 155°16′ восточной долготы. (300 км от точки, измеренной Россом в то время).

Очевидно, что серьезных измерительных работ не проводилось. Вертикальный наклон поля был зафиксирован только один раз, и это не предвещало дальнейших измерений, а только быстрое возвращение на берег, где экспедицию ждала теплая каюта Nimrod. Такая работа по определению координат магнитного полюса не может даже приблизиться к работе геофизиков в арктической Канаде, которые в течение нескольких дней проводили магнитную съемку из нескольких точек, окружающих полюс.

Однако последняя экспедиция (экспедиция 2000 года) была проведена на достаточно высоком уровне. Поскольку магнитный Северный полюс давно удалился от материка и находился в океане, эта экспедиция была проведена на специально оборудованном корабле.

Измерения показали, что в декабре 2000 года северный магнитный полюс находился напротив побережья Земли Адели в координатах 64°40′ ю.ш. и 138°07′ в.д.

Это место не является фиксированным и находится в постоянном движении, даже ежедневно. Северный магнитный полюс Земли – это центр магнитного поля планеты и точка, на которую указывают обычные магнитные компасы. Компас также подвержен магнитному склонению, которое является результатом изменений в магнитном поле Земли.

Северный магнитный полюс

Он расположен примерно в 400 км (250 миль) к югу от истинного Северного полюса и по состоянию на 2017 год находится в пределах 86,5° северной широты и 172,6° западной долготы.

Это местоположение не является фиксированным и постоянно меняется, даже ежедневно. Северный магнитный полюс Земли – это центр магнитного поля планеты и точка, на которую указывают обычные магнитные компасы. Компас также подвержен магнитному склонению, которое является результатом изменений в магнитном поле Земли.

Из-за постоянного смещения северного магнитного полюса и магнитного поля планеты, при использовании магнитного компаса для навигации необходимо понимать разницу между магнитным и истинным севером.

Впервые магнитный полюс был определен в 1831 году, за сотни километров от его нынешнего местоположения. Национальная геомагнитная программа Канады следит за перемещением Северного магнитного полюса.

Северный магнитный полюс постоянно перемещается. Каждый день происходит эллиптическое перемещение магнитного полюса на расстояние около 80 км от его центральной точки. В среднем он проезжает около 55-60 км в год.

Полюс недоступности – это место, максимально удаленное от всех существующих путей сообщения и береговой линии со всех сторон. Он расположен в 661 км от северного географического полюса в многолетних льдах Северного Ледовитого океана и более чем в тысяче километров от ближайшей суши.

Четыре северных полюса Арктики

Арктика – уникальное место на нашей планете. Здесь находятся четыре северных полюса – географический, магнитный, холодный и недоступный.

Географический Северный полюс

Географический полюс находится в центре Северного Ледовитого океана, точно напротив Южного полюса. Его также называют вершиной мира. Географические координаты Северного полюса – 90°00′ северной широты. Все меридианы пересекаются здесь в одно и то же время, поэтому долгота отсутствует. Куда бы вы ни отправились, вы будете двигаться на юг. Там тоже нет времени, поэтому принято использовать всемирное время (Greenwich Mean Time) или можно использовать часовой пояс своей страны. На Северном полюсе солнце остается над горизонтом в течение шести месяцев, после чего начинается постепенный спуск в полярную ночь, которая длится шесть месяцев. Среднегодовая температура составляет около минус сорока градусов зимой и около нуля градусов летом.

Интересный факт:

Под Северным полюсом нет твердой земли, только толстый слой льда Северного Ледовитого океана.

Северный магнитный полюс

Расположение магнитного полюса отличается от географического северного полюса – он находится на несколько сотен километров южнее.

Северный магнитный полюс – символическая отметка на плоскости Земли, где силовые линии магнитного поля планеты направлены под углом девяносто градусов к ее поверхности. Именно на эту точку указывает стрелка магнитного компаса, но она указывает на север лишь приблизительно, поскольку положение магнитного полюса непостоянно.

Исследования показали, что с конца двадцатого века полюс постоянно смещался в сторону российского полуострова Таймыр, поэтому его координаты являются временными.

Северный полюс недоступности

Полюс недоступности – это место, которое максимально удалено от всех существующих путей сообщения и береговых линий со всех сторон. Он находится в 661 км от северного географического полюса в многолетних льдах Северного Ледовитого океана и более чем в тысяче километров от ближайшей суши.

Интересный факт:

В 1941 году советские исследователи первыми посетили недоступный Северный полюс. Экспедицию возглавлял пилот Иван Черевичный, имеющий большой опыт арктических полетов. За 144 часа полета самолет-лаборатория СССР-Н-169 преодолел расстояние в 26 тысяч километров и достиг района относительной недоступности полюса.

Северный полюс холода

Самое холодное место на нашей планете называется Полюс холода. В Восточной Сибири есть район, где температура воздуха ниже, чем на Северном полюсе. Это своеобразный “холодный треугольник” на территории Якутии – Верхоянск, Омиякон и Делянкыр. Вот места с рекордно низкими температурами: Верхоянск – по абсолютной минимальной температуре воздуха, село Делянкыр – по среднегодовой температуре воздуха, село Оймякон – по среднемесячной температуре самого холодного месяца в году – января.

Интересный факт:

Название “Оймякон” переводится с эвенского языка как “незамерзающая вода”. Это парадокс, но именно так оно и есть. Даже в очень холодную погоду горячие ручьи и речки поднимаются из-под земли, образуя на поверхности теплые потоки и бассейны.

А школьные занятия для омяконских детей прекращаются при -52º для детей начальной школы и при -58º для детей средней школы.

Читайте далее: