Что показывает компас на северном полюсе: Что будет показывать компас на Северном Полюсе?

Разное

Содержание

Куда указывает стрелка компаса?

Стрелка магнитного компаса указывает на магнитные полюса Земли, а если быть точным, то располагается в магнитном поле Земли параллельно его магнитным силовым линиям. Это явление наблюдается как в северном, так и в южном полушариях. Но бывают и исключения, причем не так уж и редко.

Поскольку магнитные линии не всегда ровны, показания компаса зачастую могут отличаться от истинных направлений на полюса.

Как правило, конец стрелки, указывающий на северный магнитный полюс, окрашивают в контрастный цвет.

Далее предлагаю разобраться, почему иногда это правило не срабатывает. А для этого для начала нужно понять, что из себя представляет стрелка магнитного компаса и по какому принципу она работает.

Из чего сделана стрелка

Любая стрелка магнитного компаса сделана из ферромагнетика.

Ферромагнетик — это материал, который способен обладать намагниченностью даже при отсутствии внешнего магнитного поля. В нем устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов и ионов, благодаря чему он и приобретает магнитные свойства. В видео объясняется это явление:

Однако при нагревании ферромагнетика до температуры Кюри указанный порядок разрушается и ферромагнетик становится парамагнетиком. Нагретый над огнем магнит утрачивает свои магнитные свойства. Именно на этом основан простейший способ размагничивания разнообразных магнитов, не исключая стрелки магнитного компаса.

Для того, чтобы намагнитить ферромагнетик заново, его температуру нужно понизить ниже точки Кюри и поместить его в магнитное поле — либо положить рядом с другим магнитом, либо намагнитить, сделав его сердечником электромагнита.

Почему магнитная стрелка поворачивается

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно вспомнить, что такое магнитное поле. А магнитное поле — это силовое поле, которое может воздействовать на электрические заряды и тела, обладающие магнитным моментом.

Таким образом два магнита способны взаимодействовать друг с другом, при этом их одинаковые полюса будут отталкиваться, а противоположные — притягиваться. Так, северный и южный полюса будут стремиться соединиться, а вот южный с южным и северный с северным наоборот — будут мешать соединить два магнита.

Теперь рассмотрим стрелку магнитного компаса и нашу планету. Оба этих объекта являются магнитами, а значит и взаимодействуют друг с другом по вышеуказанному принципу. То есть северный конец стрелки тянется к южному полюсу Земли, а южный — к северному.

Но как же так? Ведь нам говорили, что северный конец стрелки показывает на север? В чем подвох?

Объясняется все очень просто: северный и южный магнитный полюса Земли переименовали и назвали в честь тех географических полюсов, какие находились в непосредственной близости к ним. Таким образом получается, что вблизи географического северного полюса на самом деле находится южный магнитный полюс Земли, который для удобства был назван северным магнитным полюсом, а в южном полушарии все в точности наоборот.

Взаимодействие между этими двумя магнитами не очень сильное. Если стрелку просто положить на землю, то она вряд ли сдвинется с места. Поэтому, чтобы не мешать ей поворачиваться в относительно слабом магнитном поле Земли, ее «садят» на шпиль, который выступает в роли оси, или, как в первых европейских моделях компасов, опускают на воду, уменьшая тем самым сопротивление при вращении до минимума.

Чтобы не спутать северный и южный концы стрелки, их обычно делают разными. Чаще всего концы стрелки могут отличаться по форме и цвету. Как правило, красным цветом выделяют северный конец стрелки, но бывают и исключения. О том, какими цветами и формой выделяют северную часть стрелки, а также о том, как определить северный конец стрелки самостоятельно, есть материал в отдельной статье (Устройство компаса).

Почему стрелка не показывает на истинный север

Как уже было сказано, стрелка магнитного компаса показывает направление на магнитные север и юг Земли. Однако местоположение магнитных полюсов не совпадает с местоположением истинных полюсов Земли. Кроме того, положение магнитных полюсов Земли постоянно меняется, причем скорость изменения непостоянна во времени и отличается у северного и южного магнитных полюсов, что связано с процессами, происходящими в недрах планеты.

Таким образом, утверждение о том, что стрелка магнитного компаса всегда показывает на истинный север, ошибочно.

Часто доводилось слышать, что на Аляске — самом крупном штаты США — стрелка магнитного компаса показывает не на север, а на восток. Это не совсем так. Если рассмотреть карту изогон магнитного склонения, то видно, что наибольшее отклонение стрелки на восток не достигнет даже 40°, а это не восточное направление, а северо-восточное. А вот если говорить о том, где стрелка компаса вместо севера покажет на запад, то такая территория есть — это Нунавут, недавно ставший частью Канады.

Карта изогон представлена ниже:

Поскольку магнитные линии не всегда ровны, показания компаса зачастую могут отличаться от истинных направлений на полюса.

Однако при необходимости все же можно по показаниям магнитного компаса определить направление на истинные полюса Земли. Для этого нужно знать величину магнитного склонения, о которой мы рассказывали в отдельной статье…

Почему иногда стрелка не показывает на магнитный север

Если быть точным, то стрелка магнитного компаса не показывает точно даже на магнитные полюса Земли. Ее показания в этом случае являются приблизительными.

На самих магнитных полюсах стрелка магнитного компаса будет стремиться занять вертикальное положение, поскольку линии магнитного поля Земли, параллельно которым располагается стрелка, на этих территориях расположены перпендикулярно к плоскости горизонта. Таким образом, северная часть стрелки будет смотреть вниз на северном полюсе, а южная — на южном.

Однако бывают ситуации, когда показания магнитной стрелки достаточно сильно отклоняются от «нормы», и тогда без дополнительных поправок в расчетах можно получить большие ошибки.

Такие отклонения могут быть связаны с рядом причин. Рассмотрим некоторые из них.

Это, например, происходит в областях магнитных аномалий, где направление силовых линий магнитного поля Земли сильно отличается от направления силовых линий магнитного поля в соседних областях. Карты с такими участками иногда имеют заметку о том, что изображенная местность относится к магнитным аномалиям.

Иногда при некорректной работе на показания магнитной стрелки могут влиять различные ферромагнетики, находящиеся рядом. Обычно их влияние присутствует всегда, но из-за их удаленности от стрелки такое влияние ничтожно мало по сравнению с влиянием магнитного поля Земли. Если же источник постороннего магнитного поля (ферромагнетик или проводник, по которому течет электрический ток) оказывается слишком близко к стрелке, то его влияние может оказаться заметным, а зачастую и стать преобладающим, что негативно скажется на результатах проводимых с помощью компаса измерениях.

В конце концов, на ошибку в показаниях магнитного (да и не только магнитного) компаса может повлиять его неисправность. Это не такая уж редко встречаемая ситуация, поэтому к ней нужно отнестись со всей ответственностью, проверяя компас на исправность до выхода на маршрут.

Вспомогательные «стрелочные» элементы компаса

Для обеспечения корректной работы основного элемента компаса — магнитной стрелки — в этом устройстве предусмотрен ряд вспомогательных элементов. Ознакомимся с некоторыми из них.

Колба. Она позволяет защитить стрелку от механических повреждений, утери и от влияния ветра и дождя.

Жидкость в колбе. Она служит для быстрой стабилизации стрелки. Компасы, колба которых заполнена специальной жидкостью, называются жидкостными. В «воздушных» моделях для этой цели использовался латунный корпус, уменьшающий колебания стрелки за счет возникновения индукционных токов. Однако, если сравнивать два варианта стабилизации, то в случае с жидкостью любые колебания стрелки затухают намного быстрее.

Арретир. Это специальный стопор для остановки стрелки, чаще всего представляющий собой небольшой рычажок-фиксатор. Он позволяет удерживать стрелку в неподвижном состоянии, предотвращая ее хаотичные колебания во время движения человека по маршруту.

О других элементах, из которых состоит магнитный компас, мы очень подробно рассказывали в отдельной статье…

Как сделать стрелку для компаса своими руками

В аварийной ситуации, которая произошла за пределами цивилизации, может понадобится сконструировать примитивный компас.

В качестве стрелки для такого компаса допустимо использовать любые небольшие изделия из ферромагнетиков. Чаще всего в качестве стрелки для самодельного компаса используют намагниченную швейную иглу, хотя с тем же успехом в этой роли выступают и другие предметы, например, английская булавка или рыболовный крючок.

Подробнее о том, как сделать компас из подручных материалов, можно прочитать в этой статье…

Кстати, в древнем Китае, где был изобретен первый магнитный компас, в качестве стрелки использовали специальную намагниченную ложку, свободно вращающуюся на гладкой доске.

Как сориентироваться по стрелке компаса

С помощью работающей магнитной стрелки можно решать разные задачи, но для ориентирования важны в первую очередь две — определение сторон света и определение направления, в котором нужно двигаться.

Для того, чтобы определить стороны света, нужно с помощью стрелки найти направление на север и стать к нему лицом.

Теперь позади окажется юг, справа — восток, а слева — запад.

Чтобы по стрелке компаса выбрать направление дальнейшего движения, зная азимут, нужно определить по показаниям стрелки направление на север, а затем от него по часовой стрелке отмерить угол, соответствующий нужному магнитному азимуту.

Как видим, в работе магнитной стрелки, как и самой стрелке нет ничего загадочного и противоречивого. Все вполне объясняется законами физики и знаниями об окружающем нас мире. Именно эти знания, накопленные предыдущими поколениями, позволяли людям выживать и привели к расцвету человеческую цивилизацию, и именно эти знания в наши дни становятся на помощь тем, кто оказались в аварийных условиях вдали от цивилизации или попросту заблудился в лесу, отправившись за грибами.

Автор: Максим Чечетов

Что показывает северная стрелка компаса

Стрелка магнитного компаса указывает на магнитные полюса Земли, а если быть точным, то располагается в магнитном поле Земли параллельно его магнитным силовым линиям. Это явление наблюдается как в северном, так и в южном полушариях. Но бывают и исключения, причем не так уж и редко.

Как правило, конец стрелки, указывающий на северный магнитный полюс, окрашивают в контрастный цвет.

Далее предлагаю разобраться, почему иногда это правило не срабатывает. А для этого для начала нужно понять, что из себя представляет стрелка магнитного компаса и по какому принципу она работает.

Из чего сделана стрелка

Любая стрелка магнитного компаса сделана из ферромагнетика.

Статьи по теме (кликните, чтобы посмотреть)

Ферромагнетик — это материал, который способен обладать намагниченностью даже при отсутствии внешнего магнитного поля. В нем устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов и ионов, благодаря чему он и приобретает магнитные свойства. В видео объясняется это явление:

Однако при нагревании ферромагнетика до температуры Кюри указанный порядок разрушается и ферромагнетик становится парамагнетиком. Нагретый над огнем магнит утрачивает свои магнитные свойства. Именно на этом основан простейший способ размагничивания разнообразных магнитов, не исключая стрелки магнитного компаса.

Для того, чтобы намагнитить ферромагнетик заново, его температуру нужно понизить ниже точки Кюри и поместить его в магнитное поле — либо положить рядом с другим магнитом, либо намагнитить, сделав его сердечником электромагнита.

Почему магнитная стрелка поворачивается

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно вспомнить, что такое магнитное поле. А магнитное поле — это силовое поле, которое может воздействовать на электрические заряды и тела, обладающие магнитным моментом.

Таким образом два магнита способны взаимодействовать друг с другом, при этом их одинаковые полюса будут отталкиваться, а противоположные — притягиваться. Так, северный и южный полюса будут стремиться соединиться, а вот южный с южным и северный с северным наоборот — будут мешать соединить два магнита.

Теперь рассмотрим стрелку магнитного компаса и нашу планету. Оба этих объекта являются магнитами, а значит и взаимодействуют друг с другом по вышеуказанному принципу. То есть северный конец стрелки тянется к южному полюсу Земли, а южный — к северному.

Но как же так? Ведь нам говорили, что северный конец стрелки показывает на север? В чем подвох?

Объясняется все очень просто: северный и южный магнитный полюса Земли переименовали и назвали в честь тех географических полюсов, какие находились в непосредственной близости к ним. Таким образом получается, что вблизи географического северного полюса на самом деле находится южный магнитный полюс Земли, который для удобства был назван северным магнитным полюсом, а в южном полушарии все в точности наоборот.

Взаимодействие между этими двумя магнитами не очень сильное. Если стрелку просто положить на землю, то она вряд ли сдвинется с места. Поэтому, чтобы не мешать ей поворачиваться в относительно слабом магнитном поле Земли, ее «садят» на шпиль, который выступает в роли оси, или, как в первых европейских моделях компасов, опускают на воду, уменьшая тем самым сопротивление при вращении до минимума.

Чтобы не спутать северный и южный концы стрелки, их обычно делают разными. Чаще всего концы стрелки могут отличаться по форме и цвету. Как правило, красным цветом выделяют северный конец стрелки, но бывают и исключения. О том, какими цветами и формой выделяют северную часть стрелки, а также о том, как определить северный конец стрелки самостоятельно, есть материал в отдельной статье (Устройство компаса).

Почему стрелка не показывает на истинный север

Как уже было сказано, стрелка магнитного компаса показывает направление на магнитные север и юг Земли. Однако местоположение магнитных полюсов не совпадает с местоположением истинных полюсов Земли. Кроме того, положение магнитных полюсов Земли постоянно меняется, причем скорость изменения непостоянна во времени и отличается у северного и южного магнитных полюсов, что связано с процессами, происходящими в недрах планеты.

Таким образом, утверждение о том, что стрелка магнитного компаса всегда показывает на истинный север, ошибочно.

Часто доводилось слышать, что на Аляске — самом крупном штаты США — стрелка магнитного компаса показывает не на север, а на восток. Это не совсем так. Если рассмотреть карту изогон магнитного склонения, то видно, что наибольшее отклонение стрелки на восток не достигнет даже 40°, а это не восточное направление, а северо-восточное. А вот если говорить о том, где стрелка компаса вместо севера покажет на запад, то такая территория есть — это Нунавут, недавно ставший частью Канады.

Карта изогон представлена ниже:

Однако при необходимости все же можно по показаниям магнитного компаса определить направление на истинные полюса Земли. Для этого нужно знать величину магнитного склонения, о которой мы рассказывали в отдельной статье…

Почему иногда стрелка не показывает на магнитный север

Если быть точным, то стрелка магнитного компаса не показывает точно даже на магнитные полюса Земли. Ее показания в этом случае являются приблизительными.

На самих магнитных полюсах стрелка магнитного компаса будет стремиться занять вертикальное положение, поскольку линии магнитного поля Земли, параллельно которым располагается стрелка, на этих территориях расположены перпендикулярно к плоскости горизонта. Таким образом, северная часть стрелки будет смотреть вниз на северном полюсе, а южная — на южном.

Однако бывают ситуации, когда показания магнитной стрелки достаточно сильно отклоняются от «нормы», и тогда без дополнительных поправок в расчетах можно получить большие ошибки.

Такие отклонения могут быть связаны с рядом причин. Рассмотрим некоторые из них.

Это, например, происходит в областях магнитных аномалий, где направление силовых линий магнитного поля Земли сильно отличается от направления силовых линий магнитного поля в соседних областях. Карты с такими участками иногда имеют заметку о том, что изображенная местность относится к магнитным аномалиям.

Иногда при некорректной работе на показания магнитной стрелки могут влиять различные ферромагнетики, находящиеся рядом. Обычно их влияние присутствует всегда, но из-за их удаленности от стрелки такое влияние ничтожно мало по сравнению с влиянием магнитного поля Земли. Если же источник постороннего магнитного поля (ферромагнетик или проводник, по которому течет электрический ток) оказывается слишком близко к стрелке, то его влияние может оказаться заметным, а зачастую и стать преобладающим, что негативно скажется на результатах проводимых с помощью компаса измерениях.

В конце концов, на ошибку в показаниях магнитного (да и не только магнитного) компаса может повлиять его неисправность. Это не такая уж редко встречаемая ситуация, поэтому к ней нужно отнестись со всей ответственностью, проверяя компас на исправность до выхода на маршрут.

Вспомогательные «стрелочные» элементы компаса

Для обеспечения корректной работы основного элемента компаса — магнитной стрелки — в этом устройстве предусмотрен ряд вспомогательных элементов. Ознакомимся с некоторыми из них.

Колба. Она позволяет защитить стрелку от механических повреждений, утери и от влияния ветра и дождя.

Жидкость в колбе. Она служит для быстрой стабилизации стрелки. Компасы, колба которых заполнена специальной жидкостью, называются жидкостными. В «воздушных» моделях для этой цели использовался латунный корпус, уменьшающий колебания стрелки за счет возникновения индукционных токов. Однако, если сравнивать два варианта стабилизации, то в случае с жидкостью любые колебания стрелки затухают намного быстрее.

Арретир. Это специальный стопор для остановки стрелки, чаще всего представляющий собой небольшой рычажок-фиксатор. Он позволяет удерживать стрелку в неподвижном состоянии, предотвращая ее хаотичные колебания во время движения человека по маршруту.

О других элементах, из которых состоит магнитный компас, мы очень подробно рассказывали в отдельной статье…

Как сделать стрелку для компаса своими руками

В аварийной ситуации, которая произошла за пределами цивилизации, может понадобится сконструировать примитивный компас.

В качестве стрелки для такого компаса допустимо использовать любые небольшие изделия из ферромагнетиков. Чаще всего в качестве стрелки для самодельного компаса используют намагниченную швейную иглу, хотя с тем же успехом в этой роли выступают и другие предметы, например, английская булавка или рыболовный крючок.

Подробнее о том, как сделать компас из подручных материалов, можно прочитать в этой статье…

Кстати, в древнем Китае, где был изобретен первый магнитный компас, в качестве стрелки использовали специальную намагниченную ложку, свободно вращающуюся на гладкой доске.

Как сориентироваться по стрелке компаса

С помощью работающей магнитной стрелки можно решать разные задачи, но для ориентирования важны в первую очередь две — определение сторон света и определение направления, в котором нужно двигаться.

Для того, чтобы определить стороны света, нужно с помощью стрелки найти направление на север и стать к нему лицом. Теперь позади окажется юг, справа — восток, а слева — запад.

Чтобы по стрелке компаса выбрать направление дальнейшего движения, зная азимут, нужно определить по показаниям стрелки направление на север, а затем от него по часовой стрелке отмерить угол, соответствующий нужному магнитному азимуту.

Как видим, в работе магнитной стрелки, как и самой стрелке нет ничего загадочного и противоречивого. Все вполне объясняется законами физики и знаниями об окружающем нас мире. Именно эти знания, накопленные предыдущими поколениями, позволяли людям выживать и привели к расцвету человеческую цивилизацию, и именно эти знания в наши дни становятся на помощь тем, кто оказались в аварийных условиях вдали от цивилизации или попросту заблудился в лесу, отправившись за грибами.

»

Отличная статья 0

Мой компас земной

Ученые наблюдают все ускоряющийся сдвиг северного магнитного полюса Земли. А ведь именно на него указывает стрелка любого компаса. В связи с этим требуется все более частое обновление карт магнитного поля, являющихся основой для всех навигационных систем. Кстати, ученые уже давно говорят о том, что магнитные полюса могут и вовсе поменяться местами, как это не раз происходило в истории планеты. N + 1 обратился за разъяснениями к геологу Владиславу Стрекопытову.

Трудно представить себе современную жизнь без навигационных систем самого различного уровня — от систем управления движением кораблей в океанах до карт Google в бытовых смартфонах. Это может показаться странным, но и сегодня, в эпоху GPS, как и прежде, когда люди полагались лишь на компас, основой для ориентирования на местности остается магнитное поле Земли, а именно — конфигурация его силовых линий, расходящихся от магнитных полюсов.

Именно относительно магнитных полюсов, один из которых расположен в Северном полушарии, а другой в Южном, определяется положение точек и объектов на поверхности Земли. Местоположение магнитных полюсов не совпадает в точности с географическими Северным и Южным полюсами, поэтому синяя стрелка компаса указывает на север не точно, а лишь приблизительно, отличаясь на величину магнитного склонения.

Карта изолиний магнитного склонения, построенная на основе модели WMM 2015. Звездочкой обозначено положение северного магнитного полюса

British Geological Survey

Это не было бы проблемой, если бы магнитные полюса находились всегда на одном и том же расстоянии от географических. Тогда введенная поправка легко устраняла бы это расхождение. Проблема заключается в том, что магнитные полюса Земли имеют свойство постоянно смещаться. Есть суточные циклические блуждания магнитных полюсов и их долгосрочный дрейф, который хорошо заметен на промежутках в месяцы и годы (эти смещения измеряются десятками километров).

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

Именно присутствие в составе планеты жидкого ядра является необходимым условием генерации магнитного поля, а сила этого поля определяется интенсивностью конвективных потоков в нем. У таких планет земной группы, как Меркурий и Венера, магнитное поле хоть и присутствует, но оно далеко не такое сильное, как у Земли. Скорее всего, этого связано с низкой интенсивностью конвективных потоков в жидких ядрах этих планет. Для Марса же зафиксирован лишь остаточный магнетизм — по-видимому, раньше у него было жидкое ядро, но впоследствии оно затвердело.

Перемещение северного магнитного полюса (яркие точки) относительно географического Северного полюса (туская точка справа внизу)

Nature

Положение магнитных полюсов Земли с учетом их дрейфа вычисляется в рамках глобальных моделей магнитного поля, создаваемых различными международными геофизическими организациями. Модели являются основой для профессиональных и военных морских и топографических карт и реально служат для навигации, их используют военные ведомства всех стран, в том числе министерства обороны США и стран НАТО. Самые известные из этих моделей — Международное геомагнитное аналитическое поле (International Geomagnetic Reference Field, IGRF) и Всемирная магнитная модель (World Magnetic Model, WMM). Каждые пять лет эти модели корректируются.

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

По результатам ежегодной проверки модели WMM2015 в начале 2018 года исследователи из Национального управления океанических и атмосферных исследований США (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) и Британской геологической службы в Эдинбурге сделали заключение о том, что уровень ошибок в фиксации вариаций магнитного поля Земли, выдаваемых моделью, скоро превысит допустимый для навигационных систем предел.

Геометрия магнитного поля Земли увеличивает погрешности модели в местах, где поле меняется наиболее быстро, например в районе Северного полюса. Об этом сообщает журнал Nature.

В каждой точке поверхности Земли магнитное поле имеет вертикальную и горизонтальную составляющие, и стрелка компаса, поворачиваясь вокруг своей оси, выстраивается именно вдоль горизонтальной составляющей. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению силовых линий магнитного поля.

Угол, на который отклоняется стрелка под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости, называется магнитным наклонением. На магнитном полюсе Земли силовые магнитные линии перпендикулярны поверхности, а магнитное наклонение равно 90 градусов. Из-за этого вблизи от магнитных полюсов Земли магнитный компас бесполезен для определения направления.

Общая схема силовых линий геомагнитного поля

Peter Reid, The University of Edinburgh

Магнитный полюс Северного полушария Земли был обнаружен в 1831 году английским полярным исследователем Джеймсом Россом в Канадском архипелаге (70 градусов 05 минут 00 секунд северной широты, 96 градусов 47 минут 00 секунд западной долготы). Магнитное наклонение в данной точке было равно 89 градусов 59 минут.

В 1841 году Джеймс Росс определил местоположение магнитного полюса Южного полушария Земли (75 градусов 05 минут 00 секунд южной широты, 154 градуса 08 минут 00 секунд восточной долготы), находящегося в Антарктиде. С тех пор положение магнитных полюсов относительно географических координат четко отслеживается.

В связи с несимметричностью магнитного поля Земли (наличием локальных магнитных аномалий) северный и южный магнитные полюса Земли не являются антиподальными (диаметрально противоположными) точками. Соответственно, они и смещаются по-разному. И если южный магнитный полюс движется со скоростью около 10 километров в год, то северный магнитный полюс, для которого ранее были характерны такие же скорости, в последние годы резко ускорил свое движение.

Сейчас северный магнитный полюс уже дрейфует со скоростью около 65 километров в год, и эта скорость только нарастает. В настоящее время он уже вышел за пределы 200-мильной зоны Канады, пересек Линию перемены дат и уверенно движется в сторону российского арктического побережья. При сохранении такой скорости северный магнитный полюс через 50 лет достигнет архипелага Северная Земля.

Если скорость смещения северного магнитного полюса сохранится, то новая Всемирная магнитная модель, которая будет готова к концу января, тоже прослужит не более двух лет.

Тем временем ученые работают над тем, чтобы понять причину столь резких изменений в картине геомагнитного поля и предсказать, как будут развиваться события дальше. Спутники миссии Swarm Европейского космического агентства (ESA) регулярно отслеживают из космоса пространственные изменения магнитосферы Земли.

Наблюдения показывают, что магнитное поле сейчас в среднем по планете ослабевает со скоростью около 20 нанотесла в год, то есть на 5 процентов в столетие. Это изменение, конечно, неравномерное — где-то поле и растет. Но в целом за прошлые 150 лет снижение составило 10 процентов.

Изменение геомагнитного поля за первое полугодие 2014 года по данным спутниковой группы Swarm

earthobservatory.nasa.gov

Такое ослабление магнитного поля Земли вместе с резким ускорением дрейфа магнитных полюсов может свидетельствовать и о приближении такого события, как инверсия магнитного поля Земли, когда произойдет так называемая переполюсовка — северный и южный магнитные полюса поменяются местами.

В ближайший к нам период геологической истории инверсии магнитного поля (переполюсовки) происходили в среднем четыре раза за миллион лет. Последний раз это случилось около 780 тысяч лет назад. А сто миллионов лет назад был период, когда поле оставалось в одной полярности почти 40 миллионов лет. За всю историю планеты произошло, по крайней мере, несколько сотен инверсий магнитного поля.

До сих пор в периодичности смены полюсов ученые не могли обнаружить никакой закономерности.

Информация об изменениях полярности — инверсиях магнитного поля — зафиксирована в горных породах и рудах, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит, гематит, титаномагнетит), сохраняющие остаточную намагниченность, которая содержит информацию о состоянии магнитного поля Земли на момент формирования этих пород. Изучение остаточной намагниченности в разновозрастных породах является основанием для составления временной шкалы инверсий магнитного поля.

Существует мнение, что в момент смены полярности напряженность магнитного поля резко падает, из-за чего исчезает магнитная защита нашей планеты от потока ионизированных частиц, идущих от Солнца, — солнечного ветра. После смены полярности прежняя напряженность магнитного поля восстанавливается, по геологическим меркам, очень быстро — за первые десятки тысяч лет. Но этого времени вполне достаточно, чтобы на Земле погибло все живое. Некоторыми учеными инверсии магнитного поля рассматриваются в качестве одной из вероятных причин эпизодов массовых вымираний.

В любом случае, когда мы говорим о большой вероятности того, что полюса скоро поменяются местами, мы рассуждаем в масштабах геологического времени, где понятие «скоро» означает десятки тысяч лет. Да и сама смена полюсов — событие, происходящее не за одну минуту и даже не за сто лет. Во время переполюсовки общая картина геомагнитного поля нарушается, возникают несколько полюсов полярности, которые перемещаются, как бы «вытесняя» друг друга. На схеме ниже приведена построенная по результатам моделирования схема изменения магнитной полярности Земли в период инверсии магнитного поля.

Результаты численного моделирования магнитного поля Земли: слева — обычное состояние, справа — состояние магнитосферы Земли в период инверсии

Nature

Изучение ископаемых останков организмов периода последней инверсии магнитного поля, произошедшей 780 тысяч лет назад, показало, что никаких радикальных изменений в растительной или животной жизни на Земли в связи с инверсией полюсов не происходило. Видимо, организмы успевали адаптироваться к изменившейся полярности.

Изотопные исследования кернов осадочных пород и льда, относящихся к периоду инверсии, также не показывают каких-либо значимых изменений в составе атмосферы Земли или объемов континентального оледенения. Это означает то, что изменение полярности не влияет на положение оси вращения нашей планеты, так как любое изменение положения оси вращения неизбежно привело бы к серьезным климатическим изменениям.

Результаты компьютерного моделирования, подкрепленные геологическими данными, свидетельствуют о том, что даже в периоды смены магнитных полюсов Земля остается защищенной от губительного солнечного излучения и в полном объеме сохраняет свою атмосферную оболочку.

Владислав Стрекопытов

Сибирская сила. Что на самом деле сдвигает «северный» магнитный полюс

Где-то глубоко под Канадой расположен особо важный гигантский сгусток раскалённого железа, который сотни тысяч лет обеспечивал планете стабильный магнитный щит. А вот теперь за считаные десятилетия он просто раздробился надвое. Так что скоро всё перевернётся с ног на голову?

Вообще-то, сейчас всё и так вверх дном. То есть давайте всё-таки определимся, что на сегодняшний день уже эдак 780 тысяч лет на севере, в краю белых медведей, находится ЮЖНЫЙ магнитный полюс Земли. Дело обстоит примерно так. Все магниты на свете устроены одинаково: они создают вокруг себя такое силовое поле, в котором постоянно движутся электрические заряды, и мчатся они не как-нибудь, а в строго определённом направлении. А именно северным полюсом и, стало быть, буквой N (North — север) принято обозначать то место, откуда эти заряды всё время вылетают. Они вылетают во всех направлениях, а далее как бы огибают магнит и входят в него с обратной стороны. Эта обратная сторона, соответственно, считается югом — S (South).

Так вот. Земля — это тоже магнит, и у этого магнита электрические заряды идут из Антарктиды к экватору и далее до самой Арктики, где и возвращаются на круги своя. То есть магнитный север находится там, где пингвины.

На самом деле это очень просто. В компасе тоже есть магнит, и N написано как раз там, откуда берёт в нём своё начало круговорот силовых линий. Самое главное при этом — помнить, что одинаковые магнитные полюса, они что? Правильно, отталкиваются. А разные притягиваются. И компас указывает нам направление благодаря тому, что полюсы исполинского магнита в недрах Земли притягивают к себе свои полные противоположности. Буква N компаса действительно указывает примерно в сторону географического Северного полюса Земли, туда, где Северный Ледовитый океан. Но она указывает туда потому, что стремится к букве S нашей планеты. Сами посудите: было бы наоборот, N смотрела бы в другую сторону.

Теперь следующий вопрос. За какие грехи нам такая путаница? Географический полюс — там, магнитный — сям, а есть ведь ещё геомагнитный, и он вообще в третьем месте. В общем, так: географические полюсы — это места, через которые проходит воображаемая ось вращения Земли. Насчёт магнитных мы уже примерно поняли: очевидно, магнит внутри планеты мало того что стоит на голове, он ещё и не строго по линии оси расположился. А геомагнитный — это условная точка, где, ПО ИДЕЕ, мог бы находиться магнитный полюс в соответствии с принятой научной моделью земной магнитосферы. То есть он, может, и был бы там, если бы земной магнит был, скажем, идеально ровным и с ним никогда ничего не происходило.

Но на самом деле в недрах планеты постоянно что-то творится. Особенно в последнее время. Вот, к примеру, на карте внизу точка с надписью «1831» — это мыс Аделаида на полуострове Бутия в канадских арктических широтах. Именно там в 1831 году британский военный моряк Джеймс Росс вместе со своим дядей капитаном Джоном Россом зафиксировали строго вертикальное направление силовых линий магнитного поля Земли. Для этого использовали особый прибор под названием инклинатор — вы можете видеть его на портрете Джеймса Росса (чуть ниже). В нём магнитная стрелка особым образом свободно подвешена вертикально и под действием земного магнетизма располагается под тем или иным углом. Где угол ровно 90 градусов, там и есть полюс. Британцы тогда задокументировали 89°59′. В историю это вошло как открытие СЕВЕРНОГО магнитного полюса просто потому, что находится он на севере. А с точки зрения физики, повторимся, он южный.

Смещение магнитного полюса Земли в северных широтах. Фото © Wikipedia

Портрет британского исследователя Джеймса Кларка Росса. Фото © Wikipedia

Позднее на карту нанесли результаты последующих экспедиций — 1904 года, 1948-го и так далее. И, как мы видим, магнитный полюс явно куда-то уплывает. Самое недавнее наблюдение состоялось в 2007 году. С тех пор расчёты ведутся на основании научного моделирования. Как мы помним, мир встал на уши в декабре 2019 года после публикации Национального управления океанических и атмосферных исследований США. Тогда учёные показали обновлённую всемирную магнитную модель. На основании имеющихся данных исследователи составили маршрут путешествия магнитного полюса по северным широтам планеты. Примечательно, что он практически идеально совпадает с точками, где в разные годы действительно фиксировали магнитный полюс. Исходя из этой картины получается, что в ближайшие десятилетия он будет неуклонно двигаться к российским берегам со скоростью примерно 40 километров в год и к середине столетия достигнет Сибири.

По большому счёту природа магнитного поля Земли и вообще планет остаётся не до конца разгаданной загадкой. Пока что самой убедительной считают теорию геодинамо. Выглядит она примерно так. В самом сердце планеты находится твёрдое ядро диаметром где-то 2600 километров. Это внутреннее ядро. А вокруг него слой расплавленного железа почти такой же толщины — внешнее ядро. В этой раскалённой жиже происходит конвекция, то есть более горячие потоки постоянно стремятся наружу, закручиваются в гигантские спирали, трутся друг о друга и тем самым создают электрические заряды. А где ток, там и магнитное поле.

Благодаря возможностям современной науки учёные могут наблюдать за поведением отдельных участков жидкого земного ядра. В частности, они убеждены, что под Канадой расположен внушительный сгусток расплавленного вещества в виде «лепестка», а ещё один находится в недрах под Сибирью. Так вот, по данным опубликованного исследования, за последние 20 лет канадский «лепесток» сначала сильно вытянулся, а потом и вовсе раздвоился. Соответственно, каждая из образовавшихся половинок теперь создаёт заметно меньшее магнитное поле. Притом одна из них стала потихоньку перебираться как раз в сторону Сибири. Там «кусок» тоже неслабый, а с учётом приближающегося подкрепления становится всё более мощным. Геофизики склоняются к тому, что такой внутренней силой Россия и перетягивает к себе магнитный полюс.

Однако имеется версия, что в Сибири всё это не кончится и мы с вами имеем дело с инверсией магнитных полюсов. То есть они в один прекрасный момент поменяются местами. То, что такое возможно, научный факт: ещё в 1906 году во Франции нашли древние горные породы, намагниченные не так, как более современные, а противоположным образом. То есть были такие времена, когда северный магнитный полюс был и правда северным. Согласно современным представлениям, подобные перевороты — явление крайне редкое и за всю историю человечества такого не случалось. Считается, что последняя инверсия произошла 780 тысяч лет назад.

Надо сказать, что в основном учёные воздерживаются от утверждений, что мы все умрём. Впрочем, признают, что в подобных передвижениях хорошего тоже мало — как минимум магнитное поле слабеет, а это значит, что планета становится менее защищена от убийственной космической радиации. И действительно, по данным Европейского космического агентства, магнитное поле планеты неуклонно ослабевает с такой скоростью, которая означает потерю около 5% его силы за столетие. При таком раскладе через несколько веков земной жизни вполне может грозить опасность.

Впервые за 360 лет стрелки компаса на нулевом меридиане укажут на «истинный Север»

Поисковая операция. Компас.

Поисковая операция. Компас.

СС0

Северные понятия

«Истинный» — это географический Север, направление на Северный полюс. «Магнитный» — Север, на который указывает стрелка магнитного компаса. Он находится в сотнях километров от географического и постоянно «дрейфует».

Смещение

По данным геологической службы, «магнитный» смещался со скоростью около 20 км в год. Поэтому линия нулевого склонения приближалась к Гринвичу, что постепенно вело к сокращению разрыва между «истинным Севером» и «магнитным», пишет РБК.

Совсем скоро для Гринвичской королевской обсерватории направление на эти полюса совпадет — стрелка магнитного компаса в этой точке Земли укажет прямо на «истинный Север».

После чего начнет постепенно отклоняться к Востоку.

Системы навигации

«Данное событие, конечно, не повлияет на функционирование космических систем навигации — GPS и ГЛОНАСС. Но есть одно „но“. В морских судах и авиации в случае сбоя электронных систем навигации по спутникам пилоты и мореходы опираются на экстренную магнитную навигацию — ориентирование по магнитному компасу в соответствии со специальной картой для ориентации по магнитному полюсу (картой магнитного склонения). Но, дело в том, что такие карты необходимы обновлять каждые пять лет. В случае, если пилот или мореход будет смотреть на старую карту — самолет или судно элементарно собьется с маршрута», — объяснил агентству директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН Владимир Кузнецов.

Полюс смещается к Сибири

Российский геофизик, академик РАН Виталий Адушкин пояснил, что речь идет о совпадении, при котором магнитные стрелки компасов впервые более чем за три с половиной века укажут на «истинный», географический Север: впервые за 360 лет «компасный Север» и географический совпадут.

«Однако произойдет это только в точке нулевого меридиана, где расположена Гринвичская королевская обсерватория». Он добавил, что «колеблющийся в разные стороны магнитный полюс Земли сейчас стал аномально удаляться в сторону Сибири — новосибирских островов и Ямала», сказал академик.

#Полюснаш

В сторону Сибири быстрыми темпами смещается Северный полюс. Это наблюдение вынудило сотрудников Национального центра экологической информации США опубликовать свой доклад раньше срока.

С 1831 года в канадской Арктике северный магнитный полюс сдвинулся на 2,3 тысячи км в сторону Сибири.

Арктика.

Арктика.

СС0.

В последние годы магнитный полюс смещался со скоростью в 55 км в год (в 2000 году он сместился на 15 км).

По данным ученых, в 2017 году северный магнитный полюс пересек линию перемены даты и постепенно уходил из канадской Арктики, смещаясь к Сибири.

Северный магнитный полюс представляет собой условную точку, в которой магнитное поле Земли направлено вниз под углом 90 градусов, на него указывает стрелка компаса.

Ранее сообщалось, что исследователи прогнозируют переворот земной оси. Если сила магнитного поля планеты упадет еще на 90%, то не исключен переворот оси Земли.

Сибирская сила. Что на самом деле сдвигает «северный» магнитный полюс

Где-то глубоко под Канадой расположен особо важный гигантский сгусток раскалённого железа, который сотни тысяч лет обеспечивал планете стабильный магнитный щит. А вот теперь за считаные десятилетия он просто раздробился надвое. Так что скоро всё перевернётся с ног на голову?

Вообще-то, сейчас всё и так вверх дном. То есть давайте всё-таки определимся, что на сегодняшний день уже эдак 780 тысяч лет на севере, в краю белых медведей, находится ЮЖНЫЙ магнитный полюс Земли. Дело обстоит примерно так. Все магниты на свете устроены одинаково: они создают вокруг себя такое силовое поле, в котором постоянно движутся электрические заряды, и мчатся они не как-нибудь, а в строго определённом направлении. А именно северным полюсом и, стало быть, буквой N (North — север) принято обозначать то место, откуда эти заряды всё время вылетают. Они вылетают во всех направлениях, а далее как бы огибают магнит и входят в него с обратной стороны. Эта обратная сторона, соответственно, считается югом — S (South).

Так вот. Земля — это тоже магнит, и у этого магнита электрические заряды идут из Антарктиды к экватору и далее до самой Арктики, где и возвращаются на круги своя. То есть магнитный север находится там, где пингвины.

На самом деле это очень просто. В компасе тоже есть магнит, и N написано как раз там, откуда берёт в нём своё начало круговорот силовых линий. Самое главное при этом — помнить, что одинаковые магнитные полюса, они что? Правильно, отталкиваются. А разные притягиваются. И компас указывает нам направление благодаря тому, что полюсы исполинского магнита в недрах Земли притягивают к себе свои полные противоположности. Буква N компаса действительно указывает примерно в сторону географического Северного полюса Земли, туда, где Северный Ледовитый океан. Но она указывает туда потому, что стремится к букве S нашей планеты. Сами посудите: было бы наоборот, N смотрела бы в другую сторону.

Теперь следующий вопрос. За какие грехи нам такая путаница? Географический полюс — там, магнитный — сям, а есть ведь ещё геомагнитный, и он вообще в третьем месте. В общем, так: географические полюсы — это места, через которые проходит воображаемая ось вращения Земли. Насчёт магнитных мы уже примерно поняли: очевидно, магнит внутри планеты мало того что стоит на голове, он ещё и не строго по линии оси расположился. А геомагнитный — это условная точка, где, ПО ИДЕЕ, мог бы находиться магнитный полюс в соответствии с принятой научной моделью земной магнитосферы. То есть он, может, и был бы там, если бы земной магнит был, скажем, идеально ровным и с ним никогда ничего не происходило.

Но на самом деле в недрах планеты постоянно что-то творится. Особенно в последнее время. Вот, к примеру, на карте внизу точка с надписью «1831» — это мыс Аделаида на полуострове Бутия в канадских арктических широтах. Именно там в 1831 году британский военный моряк Джеймс Росс вместе со своим дядей капитаном Джоном Россом зафиксировали строго вертикальное направление силовых линий магнитного поля Земли. Для этого использовали особый прибор под названием инклинатор — вы можете видеть его на портрете Джеймса Росса (чуть ниже). В нём магнитная стрелка особым образом свободно подвешена вертикально и под действием земного магнетизма располагается под тем или иным углом. Где угол ровно 90 градусов, там и есть полюс. Британцы тогда задокументировали 89°59′. В историю это вошло как открытие СЕВЕРНОГО магнитного полюса просто потому, что находится он на севере. А с точки зрения физики, повторимся, он южный.

Смещение магнитного полюса Земли в северных широтах. Фото © Wikipedia

Портрет британского исследователя Джеймса Кларка Росса. Фото © Wikipedia

Позднее на карту нанесли результаты последующих экспедиций — 1904 года, 1948-го и так далее. И, как мы видим, магнитный полюс явно куда-то уплывает. Самое недавнее наблюдение состоялось в 2007 году. С тех пор расчёты ведутся на основании научного моделирования. Как мы помним, мир встал на уши в декабре 2019 года после публикации Национального управления океанических и атмосферных исследований США. Тогда учёные показали обновлённую всемирную магнитную модель. На основании имеющихся данных исследователи составили маршрут путешествия магнитного полюса по северным широтам планеты. Примечательно, что он практически идеально совпадает с точками, где в разные годы действительно фиксировали магнитный полюс. Исходя из этой картины получается, что в ближайшие десятилетия он будет неуклонно двигаться к российским берегам со скоростью примерно 40 километров в год и к середине столетия достигнет Сибири.

По большому счёту природа магнитного поля Земли и вообще планет остаётся не до конца разгаданной загадкой. Пока что самой убедительной считают теорию геодинамо. Выглядит она примерно так. В самом сердце планеты находится твёрдое ядро диаметром где-то 2600 километров. Это внутреннее ядро. А вокруг него слой расплавленного железа почти такой же толщины — внешнее ядро. В этой раскалённой жиже происходит конвекция, то есть более горячие потоки постоянно стремятся наружу, закручиваются в гигантские спирали, трутся друг о друга и тем самым создают электрические заряды. А где ток, там и магнитное поле.

Благодаря возможностям современной науки учёные могут наблюдать за поведением отдельных участков жидкого земного ядра. В частности, они убеждены, что под Канадой расположен внушительный сгусток расплавленного вещества в виде «лепестка», а ещё один находится в недрах под Сибирью. Так вот, по данным опубликованного исследования, за последние 20 лет канадский «лепесток» сначала сильно вытянулся, а потом и вовсе раздвоился. Соответственно, каждая из образовавшихся половинок теперь создаёт заметно меньшее магнитное поле. Притом одна из них стала потихоньку перебираться как раз в сторону Сибири. Там «кусок» тоже неслабый, а с учётом приближающегося подкрепления становится всё более мощным. Геофизики склоняются к тому, что такой внутренней силой Россия и перетягивает к себе магнитный полюс.

Однако имеется версия, что в Сибири всё это не кончится и мы с вами имеем дело с инверсией магнитных полюсов. То есть они в один прекрасный момент поменяются местами. То, что такое возможно, научный факт: ещё в 1906 году во Франции нашли древние горные породы, намагниченные не так, как более современные, а противоположным образом. То есть были такие времена, когда северный магнитный полюс был и правда северным. Согласно современным представлениям, подобные перевороты — явление крайне редкое и за всю историю человечества такого не случалось. Считается, что последняя инверсия произошла 780 тысяч лет назад.

Надо сказать, что в основном учёные воздерживаются от утверждений, что мы все умрём. Впрочем, признают, что в подобных передвижениях хорошего тоже мало — как минимум магнитное поле слабеет, а это значит, что планета становится менее защищена от убийственной космической радиации. И действительно, по данным Европейского космического агентства, магнитное поле планеты неуклонно ослабевает с такой скоростью, которая означает потерю около 5% его силы за столетие. При таком раскладе через несколько веков земной жизни вполне может грозить опасность.

Северный магнитный полюс на всех парах несется из Канады в Сибирь — почему так происходит?

Согласно новому исследованию, северный магнитный полюс убегает из своего исконного дома в канадской Арктике и направляется в Сибирь из-за ожесточенной подземной борьбы, которую ведут два гигантских магнитных пятна, скрывающихся глубоко под поверхностью Земли, на границе ядра и мантии.

Эти пятна, области отрицательного магнитного потока под Канадой и Сибирью, находятся в ожесточенной борьбе уже не одно столетие. Однако, если изучить данные с 1999 по 2019 год, можно сделать вывод, что магнитный поток под Канадой ослабевает, а вот под Сибирью наоборот усиливается. «Вместе эти изменения привели к тому, что северный магнитный полюс переместился в сторону Сибири», — пишут ученые в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature.

«Мы никогда не видели ничего подобного раньше», — сказал ведущий исследователь Фил Ливермор, доцент кафедры геофизики в Университете Лидса в Соединенном Королевстве. 

Когда в 1831 году ученые впервые обнаружили северный магнитный полюс — точку, на которую указывает стрелка вашего компаса — он находился на севере канадской территории Нунавут. Вскоре исследователи поняли, что северный магнитный полюс имеет тенденцию блуждать, но обычно он не отклоняется далеко. Затем, с 1990 по 2005 год, ежегодные путешествия магнитного полюса резко увеличились со среднестатистических 15 километров до целых 60 километров.

В октябре 2017 года северный магнитный полюс пересек международную линию дат и вошел в Восточное полушарие, пройдя на расстоянии 390 км от географического Северного полюса. Затем северный магнитный полюс начал двигаться на юг. Изменения были настолько стремительными, что в 2019 году геологи были вынуждены опубликовать новую Всемирную магнитную модель — карту, которая позволяет точно ориентироваться всем устройствам с магнитными датчиками.


Схема движения полюса за последние два столетия. Пунктиром выделена линия перемены дат, которую он недавно пересек.

Суть в том, что магнитометры в наших смартфонах всегда указывают на магнитный полюс, а координаты при этом привязаны к истинному. Поэтому различными геофизическими организациями каждые пять лет создается специальная Всемирная магнитная модель, благодаря которой, узнавая при помощи GPS ваши координаты, ваш смартфон и делает соответствующую поправку, чтобы стрелка компаса на экране указывала на истинный север (к слову, в iPhone это можно отключить, тогда стрелка компаса будет показывать направление на магнитный полюс). 

В итоге из-за того, что полюс стал двигаться слишком быстро, Всемирная магнитная модель стала врать. Разумеется, в случае с бытовым использованием компаса это было абсолютно незаметно, но, например, для тех же судов или самолетов такая неточность может быть критичной, поэтому последний раз модель обновили в 2019 году (хотя должны были в 2020) — и, возможно, это теперь придется делать чаще, чем раз в 5 лет.

Раньше можно было только догадываться, почему полюс переезжает из Канады в Сибирь. Так продолжалось до тех пор, пока Ливермор и его коллеги не выяснили, что в этом в значительной степени виноваты две области отрицательного магнитного потока.

Магнитное поле создается конвективными потоками из жидкого металла, нагретого до 5-6 тысяч градусов по Цельсию, которые отлично проводят ток. Они отводят тепло от твердого внутреннего ядра на его границе с жидким внешним. В итоге благодаря трению слоев образуются контурные токи, которые и создают магнитное поле. Поэтому, очевидно, перемещения этих раскаленных потоков металла могут менять местоположение магнитных полюсов.

Однако магнитное поле не ограничивается ядром — линии магнитного поля как бы «торчат» из земли, сказал Ливермор. Как оказалось, пятна, области отрицательного магнитного потока, являются точками, где на поверхности проявляются эти линии. «Если вы представите себе линии магнитного поля как мягкие спагетти, то эти пятна будут похожи на скопление спагетти, торчащих из земли», — говорит он.


iPhone может указывать как на истинный север, так и на магнитный.

Исследователи обнаружили, что с 1999 по 2019 год пятно под Канадой вытянулось с востока на запад и разделилось на два более мелких пятна, возможно, из-за изменения структуры магнитного потока от ядра в этой области между 1970 и 1999 годами. Одно из этих пятен имеет более высокую интенсивность магнитного поля, чем другое, но в целом это удлинение «вызвало ослабление канадского пятна на поверхности Земли», — пишут исследователи в своей работе. Кроме того, из-за разделения часть канадского пятна с более высокой интенсивностью стала ближе к сибирскому пятну, что, в свою очередь, усилило последнее.

Тем не менее, эти два пятна с отрицательным магнитным потоком находятся в тонком балансе, поэтому «потребуется лишь небольшая перенастройка существующей конфигурации, чтобы обратить вспять текущую тенденцию быстрого движения северного магнитного полюса в сторону Сибири», пишут исследователи. Другими словами, даже легкое изменение баланса того или иного пятна может отправить северный магнитный полюс обратно в Канаду.

Реконструкция прошлых движений северного магнитного полюса позволяет предположить, что два пятна — а иногда и три — влияли на положение полюса с течением времени. Исследователи утверждают, что эти пятна побудили полюс блуждать по северной Канаде в течение последних 400 лет. 


Интенсивность магнитного поля в 1999 и 2019 годах. Хорошо видно, что магнитное пятно под Канадой разделилось на два.

«Последние 7000 лет [северный магнитный полюс], кажется, хаотично перемещался вокруг географического полюса, не показывая предпочтительного местоположения», — пишут исследователи. Более того, согласно моделированию, полюс уже пытался убежать в Сибирь около 1300 года до нашей эры. 

Сложно сказать, что будет дальше. «Получаемые нами данные показывают, что полюс продолжит движение в сторону Сибири, но прогнозировать будущее сложно, и мы не можем быть на 100% уверены», — сказал Ливермор. В настоящее время прогнозирование опирается на «подробный мониторинг геомагнитного поля с поверхности Земли и из космоса», как на самые точные методы. 

Что же нас ожидает в самом худшем случае, если полюс продолжит свое движение в сторону Сибири, не снижая скорость? В таком случае уже к 2050 году север и северный магнитный полюс окончательно перестанут быть родственными понятиями, так как стрелка компаса будет указывать почти что на северо-северо-восток.


iGuides в Telegram — t.me/igmedia
iGuides в Яндекс.Дзен — zen.yandex.ru/iguides.ru

Как компасы показывают, где север на южном полюсе?

Представьте, что вы собираетесь отправиться в путешествие на всю жизнь: в Антарктиду! Вы собираетесь увидеть Южный полюс и, возможно, пообщаться с пингвинами. Но как вы собираетесь найти настоящий Южный полюс?

Вы могли подумать, что сначала потянетесь за компасом. Компасы — навигационные инструменты, содержащие намагниченных указателей — помогали людям ориентироваться на Земле на протяжении тысячелетий. Магнитное поле планеты притягивает один конец магнитного указателя компаса к Северному полюсу, поэтому пользователи компаса всегда знают, где находится магнитный север.

Однако вы можете быть удивлены, узнав, что компасы ведут себя странно, когда они находятся близко к Южному полюсу. Это почему?

Связано: Серьезны ли люди с плоской землей?

Земля имеет как географический, так и магнитный полюса. Географические Северный и Южный полюса отмечают противоположные концы центральной оси, по которой вращается Земля. Однако положения Северного и Южного магнитных полюсов не являются фиксированными точками, и их расстояние от соответствующих географических полюсов может варьироваться на несколько тысяч километров.

Магнитное поле Земли создается вращением планеты и всплесками богатой железом жидкости в ядре Земли, поэтому магнитное поле — и магнитные полюса — смещаются в зависимости от скорости и характера движения жидкости.

Стрелки компаса предназначены для совмещения с магнитным полем Земли, при этом северный конец стрелки указывает на северный магнитный полюс , а противоположный конец стрелки указывает на южный магнитный полюс. Когда вы вынимаете компас и позволяете стрелке остановиться, он будет идти параллельно линиям магнитного поля Земли, где вы стоите.

Но магнитное поле Земли не имеет прямых линий на всем протяжении от Северного полюса до Южного полюса. По мере того, как вы приближаетесь к Южному магнитному полюсу, силовые линии будут изгибаться прямо в южный магнитный полюс, перпендикулярно поверхности Земли. «Очень часто компасы не работают», — сказал Том Джордан, геофизик Британской антарктической службы. «Вместо того, чтобы пытаться указывать горизонтально, на самом деле стрелка вашего компаса пытается указывать прямо на Землю.»

Это означает, что если вы посетите Южный полюс с компасом со свободно плавающей стрелкой, которая может перемещаться в трех измерениях,» южный «конец этой стрелки компаса будет указывать прямо вниз, как только вы достигнете магнитного поля. Южный полюс, Джордан сообщил Live Science.

Этот компас будет вести себя аналогичным образом на Северном магнитном полюсе; северный конец стрелки будет пытаться указывать прямо в землю, согласно Иордании.

Потому что компасы ведут себя странно вблизи По словам Джордана, полярные исследователи использовали северный и южный магнитные полюса, чтобы рассчитать положение на север, нанося на карту угол Солнца или положения звезд.Сегодня люди, отправляющиеся в поход вокруг Антарктиды , используют GPS, чтобы выяснить, где находится север. Что они делают, так это немного передвигаются, чтобы выяснить, где север, как если бы вы не верили, что приложение карт вашего телефона знает, где вы на самом деле находитесь и в какую сторону вы на самом деле смотрите.

Только на экваторе типичный компас даст наиболее точные показания о том, какое направление — север, а какое — юг, — сказал Джордан. Это потому, что на экваторе все силовые линии магнитного поля планеты горизонтальны и параллельны поверхности Земли, объяснил он.

Первоначально опубликовано на Live Science .

Хотите больше науки? Вы можете получить 5 выпусков журнала «Как это работает» нашего партнера за 5 , в которых вы найдете самые свежие новости науки. (Изображение предоставлено Future plc) .

Северный полюс: местоположение, погода, исследования… и Санта

«Северный полюс» имеет несколько значений; он может указывать географически самую северную точку на Земле или точку, на которую указывают компасы. И, что самое очаровательное, это может относиться к штаб-квартире Санты. Северный полюс на протяжении десятилетий вдохновлял человеческое воображение, научные исследования и политические конфликты.

Где находится Северный полюс?

Географический Северный полюс — самая северная точка на планете, где ось Земли пересекается с ее поверхностью.Его широта — 90 градусов северной широты, и здесь сходятся все продольные линии. Отсюда каждый поворот идет на юг. Поскольку все продольные линии начинаются с него, на Северном полюсе нет часового пояса.

Полюс окружен Северным Ледовитым океаном, вода в котором имеет глубину 13 400 футов (4084 метра) и обычно покрыта дрейфующим льдом толщиной от 6 до 10 футов (от 1,8 до 3 м). Примерно в 434 световых годах над полюсом находится Полярная звезда, «Полярная звезда». В течение ночи Полярная звезда не поднимается и не садится, а круглый год остается почти в одном и том же месте над северной осью, в то время как другие звезды вращаются вокруг нее.На протяжении веков звезда была важным ориентиром для навигации.

Со временем положение Северного полюса немного изменится. Ось Земли имеет небольшое колебание, и поскольку полюс пересекается с осью, он колеблется вместе с ней. Ученые подсчитали, что за семь лет полюс колеблется примерно на 30 футов. Точная точка полюса в любой данный момент известна как мгновенный полюс.

В последние годы ученые заметили, что ось быстро смещается на восток из-за изменения климата.По словам Сурендры Адхикари, исследователя Земли из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии, с 2000 года полюс неуклонно перемещался на восток примерно на 75 градусов, направляясь к нулевому меридиану, который проходит через Гринвич, Англия. Адхикари сказал в статье National Geographic за 2016 год, что ось смещается примерно на 10 сантиметров (4 дюйма) в год. Ученые подозревают, что быстро тающие ледяные щиты вызвали перераспределение массы. Согласно статье 2005 года в Live Science, тающий лед перемещает массу, добавляя воду в океаны и облегчая нагрузку на покрытую льдом корку.

Магнитный северный полюс

Магнитный северный полюс — это не то же самое, что «истинный север»; это в нескольких сотнях миль к югу от географического Северного полюса. Железное ядро ​​Земли и движение внутри его внешней части создают магнитное поле, а северный и южный магнитные полюса находятся там, где поле вертикально. Компасы указывают на северный магнитный полюс.

Однако то, что мы называем Северным магнитным полюсом, на самом деле является южным магнитным полюсом. Источники магнитного поля являются дипольными, имеющими северный и южный магнитные полюса.По словам Джозефа Беккера из Университета Сан-Хосе, противоположные полюса (северный и южный) притягиваются, а аналогичные полюса (северный и северный или южный и южный) отталкиваются. Это создает тороидальное поле или поле в форме пончика, поскольку направление поля распространяется наружу от северного полюса и входит через южный полюс. Другими словами, северный полюс одного магнита притягивается к южному полюсу другого магнита. Поскольку Северный магнитный полюс Земли притягивает «северные» концы других магнитов, технически он является «южным полюсом» магнитного поля планеты.

Магнитные полюса и географические полюса не совпадают, и разница между ними называется склонением. С момента своего открытия в 1831 году Магнитный Северный полюс находился вокруг канадского острова Элсмир, примерно в 500 милях (800 км) от географического Северного полюса. Но магнитное поле дрейфует, вызывая изменение угла склонения со временем.

В настоящее время Магнитный Северный полюс перемещается примерно на 25 миль (40 км) каждый год в северо-западном направлении — с большей скоростью, чем он перемещался с момента начала отслеживания в 1830-х годах.Это изменение может вызвать проблемы для перелетных птиц и навигации людей. В конце концов, северный и южный магнитные полюса переместятся в точку, в которой они «перевернутся», а компасы будут указывать на юг. Это изменение будет происходить медленно, а не во время нашей жизни. Последний «переворот» произошел 730 000 лет назад.

Погода на Северном полюсе

Из-за наклона оси Земли на Северном полюсе ежегодно бывает только один восход и один закат в мартовское и сентябрьское равноденствия, соответственно. Летом весь день светит солнечный свет; зимой всегда темно.

Зимой средняя годовая температура на географическом Северном полюсе составляет минус 40 по Фаренгейту (минус 40 по Цельсию). Летом это 32 F (0 C). Хотя это ни в коем случае не тепло, но значительно теплее, чем на Южном полюсе суши в Антарктиде, потому что Северный полюс находится над водой.

Исследовательские станции сообщили о циклонах на Северном полюсе и, в последние годы, о таянии льда и трещинах, что является частью изменения климата в Арктике.

Изображение в естественных цветах, полученное 5 мая 2000 года с помощью прибора на борту космического корабля НАСА Terra над Северным полюсом, на котором морской лед показан белым цветом, а открытая вода — черным.(Изображение предоставлено: изображение Аллена Лансфорда, Лаборатория прямого считывания данных NASA GSFC; данные любезно предоставлены приемной станцией Tromso, Шпицберген, Норвегия)

На тонком льду

Ученые предсказывают, что к 2050 году корабли смогут плавать прямо над Северным полюсом. Фактически, ледяной щит Арктики будет достаточно тонким, чтобы ледоколы проложили прямой путь между Тихим и Атлантическим океанами, согласно исследованию исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA). Другое исследование показало, что к концу 21 века Северный морской путь может быть судоходным более полугода.

В частности, за последнее десятилетие в Арктике произошло значительное сокращение ледникового покрова. Так что же происходит? Обычно лед следует сезонному циклу. Например, в весенние и летние месяцы из-за более высоких температур лед, плавающий над Северным Ледовитым океаном, сжимается. Затем, когда температура падает в осенние и зимние месяцы, ледяной покров снова увеличивается, пока не достигнет годового максимума, обычно в марте.

В 2017 году, однако, сочетание температур выше средних, ветров, неблагоприятных для расширения льда, и серии штормов остановили рост морского льда в Арктике.Фактически, 7 марта 2017 года, по данным НАСА, морской лед в Арктике достиг нового рекордного минимума для максимальной протяженности в зимнее время. В целом, площадь льда составила всего 5,57 миллиона квадратных миль (14,42 миллиона квадратных километров), что на 37000 квадратных миль (97,00 квадратных километров) меньше, чем предыдущий рекордный минимум, установленный в 2015 году, и на 471000 квадратных миль (1,22 миллиона квадратных километров) меньше. чем средняя максимальная протяженность за 1981-2010 гг.

Фактически, 13 февраля 2017 года общий уровень морского льда в Арктике и Антарктике был на самом низком уровне с тех пор, как спутники начали измерения полярного льда в 1979 году.По данным НАСА, общая площадь полярного морского льда на этот день составляла всего 6,26 миллиона квадратных миль (16,21 миллиона квадратных километров). Это число на 790 000 квадратных миль (2 миллиона квадратных километров) меньше средней глобальной минимальной протяженности за 1981-2010 годы. Это равносильно потере куска морского льда размером больше Мексики.

Экосистема Северного полюса

Наиболее частыми надледными обитателями Арктики являются перелетные птицы, такие как маленькая снежная овсянка, глупыш, мультик и полярная крачка, мигрирующая дольше всех птиц, преодолев 43000 миль (69 200 миль). км) туда и обратно с Северного на Южный полюс каждый год.Карибу и песцы не отправляются на Северный полюс; белые медведи появляются редко. [Фотографии: Жизнь на Северном полюсе]

Подо льдом можно найти мелких ракообразных, креветок, морских анемонов и несколько видов рыб, наиболее распространенной из которых является арктическая треска. Морские млекопитающие, такие как нарвалы и другие киты, редко заходят так далеко на север, хотя иногда встречаются кольцевые нерпи.

Изображение с одной из веб-камер Обсерватории Северного полюса. (Изображение предоставлено экологической лабораторией Северного полюса)

Открытия и исследования

Арктика исследовалась веками, когда экспедиции искали Северо-Западный проход — морской путь из Атлантики в Тихий океан.XIX век принес первые крупные попытки достичь Северного полюса. Британский адмирал Уильям Эдвард Парри возглавил экспедицию в 1827 году, за ним последовали норвежские исследователи в наземном походе, шведский исследователь, который пытался добраться до него на водородном шаре, и многие другие. Ни одна из этих экспедиций не увенчалась успехом.

Пири против Кука

В начале 20 века два исследователя утверждали, что первыми достигли Северного полюса. Американский врач Фредерик Альберт Кук объявил в сентябре 1909 года, что он и два инуитских товарища достигли полюса 21 апреля 1908 года.Неделю спустя американский исследователь Роберт Э. Пири заявил, что достиг Северного полюса 6 апреля 1909 года в сопровождении Мэтью Хенсона, первого афроамериканского исследователя Арктики, и четырех инуитов.

У Пири были влиятельные спонсоры, в том числе The New York Times и Национальное географическое общество, которые финансировали экспедицию. Пири, который предпринимал две предыдущие попытки достичь полюса, назвал Кука мошенником. Чтобы доказать свою правоту, мужчины опубликовали отчеты о своих путешествиях в буклете под названием «На полюсе с Куком и Пири», который стал бестселлером и помог повлиять на общественное мнение.Споры разгорались с годами.

Однако новое исследование 1988 года показало, что утверждение Пири могло быть подозрительным. Сомнительные элементы его претензии включали: отсутствие у его команды опыта навигации; тот факт, что после того, как один человек, имевший опыт навигации, покинул команду, они сообщили, что путешествовали с удвоенной скоростью; описание маршрута того одного члена отличалось от описания Пири; и что Пири никогда не делал свои записи доступными для просмотра.

В 2005 году британский исследователь Том Эйвери повторил маршрут Пири, используя собачьи упряжки, и достиг полюса, предполагая, что записи Пири могли быть точными.Дебаты Пири против Кука остаются спорными и по сей день.

Адмирал Берд

Со времен Пири и Кука многие экспедиции на Северный полюс совершались на самолетах, пешком и на собачьих упряжках. В 1926 году американский исследователь и отставной адмирал ВМФ Ричард Берд утверждал, что он и его пилот Флойд Беннетт пролетели над Северным полюсом. Национальное географическое общество, один из его спонсоров, подтвердило это достижение. Бэрд был провозглашен героем, награжден Почетной медалью и совершил полет над Южным полюсом, а также достиг многих других вех полярных экспедиций.

Однако достижение Берда было поставлено под сомнение почти сразу. Многие не думали, что его самолет мог преодолеть это расстояние всего за 15 часов 44 минуты, как он записал. Новое исследование, опубликованное в январском выпуске журнала Polar Record за 2013 год, предполагает, что Берд не достиг своей цели на Северном полюсе на целых 80 миль (130 км).

Роальд Амундсен

Первая поддающаяся проверке и убедительная экспедиция к полюсу принадлежит Роальду Амундсену, бесстрашному норвежскому исследователю.В 1903 году Амундсен возглавил первую экспедицию, пересекшую Северо-Западный проход. В 1911 году Амундсен был первым человеком, достигшим Южного полюса. А в мае 1926 года (всего через несколько дней после полета Берда) Амундсен пролетел — или, скорее, поплыл — над полюсом на дирижабле «Норвегия» с 15 другими людьми.

Другие полярные вехи

23 апреля 1948 г .: Три советских экипажа приземляют первые самолеты на полюсе.

3 августа 1958 г .: Подводная лодка USS Nautilus — первое военно-морское судно, достигшее полюса.

19 апреля 1968 г .: Ральф Плейстед из Миннесоты достигает полюса на снегоходе.

1968-1969: Уолли Герберт достигает полюса на собачьей упряжке (первый человек, который добрался до него пешком).

17 августа 1977 г .: Советский атомный ледокол «Арктика» — первое надводное судно, достигшее полюса.

1 мая 1986 г .: В первой экспедиции, достигшей полюса пешком без пополнения запасов, участвовала Энн Бэнкрофт, первая женщина, побывавшая на полюсе.

2007 : Британский юрист и пловец на выносливость Льюис Гордон Пью проплыл 18 минут на один километр в Северном Ледовитом океане на Северном полюсе. Его подвиг, совершенный в плавках, был сделан для того, чтобы привлечь внимание общественности к тающим ледяным шапкам.

Споры о собственности

В настоящее время ни одна страна не владеет Северным полюсом. Он находится в международных водах. Ближайшая земля — ​​канадская территория Нунавут, за которой следует Гренландия (часть Королевства Дания).

Однако Россия, Дания и Канада заявили о своих правах на горный хребет Ломоносова, который проходит под полюсом.Арктика богата природными ресурсами, в том числе нефтью и газом, и ценна как морской путь, что делает ее очень важной для стран с арктическим побережьем. В 2007 году Россия отправила первую подводную лодку, достигшую морского дна под Северным полюсом, и сбросила там титановый флаг, что вызвало большое неудовольствие других арктических стран.

В декабре 2013 года Канада объявила о планах подать в ООН предложение о признании Северного полюса частью территории Канады. Их претензия не останется без ответа — ожидается, что претензии подадут и Россия, и Дания.

Но Северный полюс на самом деле принадлежит… Санта-Клаусу

Верующие знают, что независимо от того, что говорят ученые или исследователи, Северный полюс является домом для летающих оленей и усердно работающих эльфов, занимающихся изготовлением игрушек. Почтовая служба Канады утверждает себя среди этих верующих, давая почтовый индекс HOH OHO письмам, адресованным Санте на Северном полюсе. На Аляске есть городок в рождественской тематике, известный как Северный полюс, хотя на самом деле он далеко не рядом с Северным полюсом. Другие арктические страны претендуют на резиденцию Санты, в основном это Финляндия.Идея о том, что веселый старый эльф живет в Лапландии, приобрела популярность в 1920-х годах.

Никто точно не знает, откуда взялась легенда о Санта-Клаусе, живущем на Северном полюсе, но многие идентифицируют американского иллюстратора Томаса Наста как человека, который официально предоставил Санте свою резиденцию. В 1866 году Наст, чьи изображения Санта-Клауса помогли популяризировать американское представление об иконе, опубликовал рисунок под названием «Санта-Клаус и его работы» в Harper’s Weekly. На изображении есть слова «Санта-Клаусвилл, Н.П. «В то время Арктика была местом всеобщего восхищения, и экспедиции привлекали к себе большое внимание, поэтому зрители могли понять аббревиатуру Наста.

Дополнительный репортаж Трейси Педерсен, сотрудника Live Science.

Дополнительно ресурсы

.

Магнитный север против географического (истинного) северного полюса

Автор: GIS Geography · Последнее обновление: 21 июня 2020 г.

Compass Direction

Каким будет направление по компасу, если стоять точно на Северном полюсе?

История компаса исследователя

Представьте себе. Вы — исследователь, стоящий как раз на Северном полюсе.

Это был долгий путь и очень холодно.

Вы достаете компас.

В каком направлении будет указывать стрелка на компасе?

Ответ может быть не таким, как вы думаете.

Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно понять разницу между истинным географическим севером и магнитным севером .

Потому что эти две северные локации совершенно разные.

Что такое географический (истинный) северный полюс?

Longitude

Земля вращается на географических северном и южном полюсах. Географические северный и южный полюса — это места, где линии долготы (меридианы) сходятся на севере .Южный и северный полюсы прямо противоположны друг другу.

Северный полюс расположен посреди Северного Ледовитого океана. Ученые попытались отметить Северный полюс. Поскольку вода здесь постоянно покрыта движущимся морским льдом , практически невозможно построить какую-либо постоянную станцию ​​на истинном Северном полюсе.

На другой стороне Земли Южный полюс находится на континентальной суше , известной как Антарктида. Поскольку лед на вершине Антарктиды движется всего на несколько метров в год, программа США по Антарктиде установила здесь маркер, чтобы обозначить истинный Южный полюс.

Что такое северный магнитный полюс?

Земля — ​​это один большой магнит . Магнитный Северный полюс (также известный как Северный полюс падения ) — это точка на острове Элсмир в Северной Канаде , где северные линии притяжения входят в Землю.

Стрелка компаса свободно лежит в корпусе, поэтому она может самостоятельно маневрировать. Когда вы вынимаете компас, он выравнивается с магнитным полем Земли . Маленькая магнитная булавка — это то, как компас реагирует на магнетизм Земли.

Это означает, что стрелка компаса будет указывать на Северный магнитный полюс, который отличается от географического севера.

Но насколько сильно магнитный север отличается от географического севера?

Earth Magnetic Field

Где находятся магнитный северный полюс и географический северный полюс?

Magnetic North

Вопрос:

Куда бы указывала стрелка компаса, если бы вы стояли на истинном Северном полюсе?

Если бы вы стояли на географическом северном полюсе и держали свой компас, он указывал бы на север Канады на острове Элсмир.Это разница примерно в 500 километров между полюсами географического севера и магнитного севера!

Эта разница называется магнитным наклонением . Магнитное отклонение — ошибка стрелки компаса, включающая находящиеся рядом металлические предметы.

Магнитное наклонение зависит от того, где вы находитесь на земном шаре. Чтобы указать вам правильное направление, пользователи могут компенсировать магнитное наклонение, используя карты склонения или местную калибровку.

Разница сегодня составляет около 500 километров. Но на самом деле Северный магнитный полюс ежегодно перемещается на несколько километров. Это явление известно как теория полярного сдвига .

Теория полярного сдвига: постоянно меняющийся магнитный северный полюс Земли

Magnetic North Shift Магнитный сдвиг на север (изображение любезно предоставлено NOAA)

Мир, в котором мы живем, динамичен. Земля меняется каждый день.

Тектоника плит раздвигает континенты, уровень моря колеблется вверх и вниз, извергаются вулканы, выбрасывая пепел и дым…

Это примеры природных явлений, которые происходят циклично и динамично на нашей планете.Расположение нашего магнитного севера действительно ничем не отличается.

За последние 150 лет магнитный полюс переместился на север более чем на 1000 километров. Ученые предполагают, что он мигрирует примерно на 10 километров в год и даже может переворачиваться с полюса на полюс. В последнее время скорость увеличилась примерно до 40 километров в год и может достичь Сибири через несколько десятилетий.

На исторической карте склонения

NOAA показаны линии постоянного магнитного склонения (изогонические линии). Изогонические линии указывают, в каком направлении будут указывать стрелки компаса — вдоль линий магнитной силы.

Смена полярности: компас, указывающий на южный полюс

compass

Представьте, что ваш компас указывает на юг, а не на север. Если бы вы были живы, чтобы увидеть это 800000 лет назад, это был бы Южный магнитный полюс .

Магнитному полю Земли требуется от 200 000 до 300 000 лет, чтобы изменить полярность. Изменение полярности означает, что линии притяжения, входящие в Землю, будут перевернуты с севера на южный полюс или наоборот.

Это означает, что прошло вдвое больше времени с момента последнего разворота.Некоторые считают, что нам давно пора изменить положение полюсов.

Но не стоит паниковать:

Ученые НАСА говорят, что инверсия происходит в течение сотен или тысяч лет. Это не совсем чистый переворот назад , который происходит как щелчок переключателя.

Почему на Земле вообще магнитное поле?

Inner Earth

Геофизики считают, что присутствие магнитных полей Земли происходит из-за того, что находится внутри Земли.

Земля состоит из твердого железного ядра .Железное ядро ​​окружает океан горячего жидкого металла . Жидкий металл, протекающий в ядре Земли, создает электрические токи, которые, в свою очередь, создают наше магнитное поле.

В отличие от твердого магнита на холодильник, жидкий металл, окружающий внутренний сердечник, движется свободно. Это объясняет, почему магнитный полюс может мигрировать.

Хотя геофизики не могут напрямую измерить внутреннее ядро, именно поэтому существует твердое убеждение, что вещество, управляющее магнитным полем Земли, движется вокруг.

Магниты, компасы и северные подшипники

Географический северный полюс отличается от магнитного северного полюса примерно на 500 километров.

Географический Северный полюс — это место, где линии долгот сходятся в то, что мы называем Северным полюсом. Магнитный полюс — это точка в Северной Канаде, где северные линии притяжения входят в Землю.

Стрелка компаса будет указывать в направлении Северного магнитного полюса. Но это не означает, что компас всегда указывает на географический северный полюс.Эта разница — магнитное наклонение.

Магнитный север Земли меняется каждый день из-за горячего жидкого металла, окружающего внутреннее ядро. Оно может так сильно измениться, что магнитное поле Земли может изменить полярность. Это называется теорией обращения полярных полярностей .

В следующий раз, когда вы будете в лесу с компасом, не забудьте о небольшой магнитной булавке, которая свободно перемещается в направлении Магнитный северный полюс .

ПОДРОБНЕЕ : Magnetic Declination QGIS Plugin

.

Как работает компас?

Если вы заблудились в лесу, ваш лучший шанс найти дорогу — это крошечный магнит.

Магнит — это то, что заставляет компас указывать на север. Маленькая магнитная булавка в компасе подвешена, чтобы он мог свободно вращаться внутри своего корпуса и реагировать на магнетизм нашей планеты.

Стрелка компаса выравнивается и указывает на верхнюю часть магнитного поля Земли, давая исследователям и заблудшим душам постоянное чувство направления.

Как это работает

Компас указывает на север, потому что все магниты имеют два полюса, северный полюс и южный полюс, а северный полюс одного магнита притягивается к южному полюсу другого магнита.(Возможно, вы видели это на примере пары простых стержневых магнитов или магнитов на холодильник, сдвинутых встык.)

Земля — ​​это магнит, который может таким образом взаимодействовать с другими магнитами, поэтому северный конец магнита компаса нарисован. для выравнивания с магнитным полем Земли. Поскольку магнитный Северный полюс Земли притягивает «северные» концы других магнитов, технически это «Южный полюс» магнитного поля нашей планеты.

Истинный север

Хотя компас — отличный инструмент для навигации, он не всегда указывает точно на север.Это потому, что магнитный Северный полюс Земли не то же самое, что «истинный север» или географический Северный полюс Земли. Магнитный Северный полюс находится примерно в 1000 миль к югу от истинного севера, в Канаде.

И что еще больше усложняет работу навигатора с компасом, северный магнитный полюс даже не является стационарной точкой. Когда магнитное поле Земли изменяется, магнитный Северный полюс перемещается. По данным ученых из Университета штата Орегон, за последнее столетие он переместился более чем на 620 миль (1000 километров) в сторону Сибири.

Эта разница между истинным севером и курсом на север по компасу представляет собой угол, называемый склонением. Наклонение меняется от места к месту, потому что магнитное поле Земли неоднородно, оно наклоняется и колеблется.

Эти локальные возмущения поля могут привести к тому, что стрелка компаса будет указывать в сторону от географического Северного полюса и от Северного магнитного полюса. По данным Геологической службы США, на очень высоких широтах стрелка компаса может указывать даже на юг.

Используя карты склонения или местную калибровку, пользователи компаса могут компенсировать эти различия и указать правильное направление.

Есть вопросы? Отправьте его по электронной почте в Life’s Little Mysteries, и мы постараемся ответить на него. Из-за большого количества вопросов мы, к сожалению, не можем ответить индивидуально, но мы опубликуем ответы на самые интригующие вопросы, так что вернитесь в ближайшее время.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о