Магнітні полюси: Чому магнітні полюси Землі рухаються і до чого це призведе / NV

Чому магнітні полюси Землі рухаються і до чого це призведе / NV

Вчені з’ясували, що північний магнітний полюс Землі рухається з рекордною швидкістю.

Автор: Костянтин Ценцура

Коротко:

— чому зміщуються магнітні полюси Землі

— коли і чому пропаде магнітне поле нашої планети

— як Росія вкрала у Канади північне сяйво

Д ослідники з Великої Британії і США визначили, що північний магнітний полюс Землі рухається з рекордною швидкістю і за останній рік він змінив своє положення на 50 км.

Відео дня

Як визначити, де розташований Північний полюс, якщо ваші Google карти не працюють, а моху на деревах не видно? Звичайно ж за допомогою компаса.

Але, як виявилося, навіть ці надійні пристрої незабаром можуть нас підвести, оскільки північний магнітний полюс стрімко змінює своє положення, так само як і стрілка компаса.

Так, магнітні полюси і раніше не збігалися з географічними, але різке їх переміщення може призвести до плутанини в системах навігації, комунікації, через що потрібно буде змінити деякі позначення в авіаіндустрії і мореплаванні.

У далекому майбутньому вчені пророкують, що північний і південний магнітні полюси і зовсім можуть помінятися місцями, що стане критичною подією для всього живого на нашій планеті (зрозуміло, якщо до того часу щось тут залишиться).

Тим часом, НВ розбиралося, куди рухається північний магнітний полюс, і на що вже вплинуло його зміна.

Фото: sott.net

Куди переміщуються магнітні полюси?

Магнітний полюс, який використовують для умовного позначення північної і південної частин Землі, — це точка, в якій силові лінії магнітного поля ядра нашої планети спрямовані під кутом в 90 градусів до її поверхні.

На відміну від географічних полюсів, які позначають вісь обертання Землі і є постійними, магнітні полюси можуть зміщуватися через зміни в магнітному полі планети, і, відповідно, не є діаметрально протилежними один одному.

Проте, для визначення полюсів люди досі використовують магнітні компаси, — ці пристрої вказують якраз на розташування магнітних полюсів. Компас досить ефективний далеко від Арктики і Антарктики, але якщо ви раптом вирішите скористатися ним в безпосередній близькості до полюсів — стрілка може неправильно вказувати на північ і південь нашої планети.

Але це ще півбіди: з середини XVII століття до 1990-х північний магнітний полюс був розташований в різних точках канадської Арктики. З того часу полюс почав дуже швидко дрейфувати, і менш ніж за 30 років значно зрушив у бік російського Сибіру, все більше наближаючись до географічного полюса.

Останні зміни помітили експерти з Британської геологічної служби та Національних центрів екологічної інформації США. Вчені виявили, що в цьому році північний магнітний полюс зрушився на 50 км в бік Сибіру.

Це перший в історії випадок, коли магнітний полюс перетнув меридіан, і зараз він розташований на рекордній близькості до географічного полюса, — всього три градуси або близько 390 км.

Дайджест головних новин

Безкоштовна email-розсилка лише відбірних матеріалів від редакторів NV

Розсилка відправляється з понеділка по п’ятницю

Фото: NOAA NCEI/CIRES

Чому це важливо?

Визначення точного розташування магнітних полюсів важливі для навігації, оскільки на кораблях та інших видах транспорту, як і раніше використовують магнітні компаси, і вони можуть залишитися єдиним інструментом позиціонування, якщо раптом супутникові системи вийдуть з ладу.

Крім того, магнітні полюси необхідні для налаштування правильного супутникового сигналу і, як наслідок, роботи багатьох електронних пристроїв на Землі. Не кажучи вже про використання моделей магнітного поля у військовій навігації.

Зокрема, картами магнітних полюсів користуються в NASA, авіаційних управліннях і міністерствах оборони різних країн та інших державних організаціях. Навіть для точної роботи карт Google потрібні актуальні координати полюсів, оскільки система також заснована на правильному функціонуванні GPS.

Саме тому, вчені досить часто коригують карту магнітних полюсів Землі і враховують похибку в їх відхиленні від географічних полюсів. Востаннє розташування північного магнітного полюса уточнювали у 2015-му, і після недавніх спостережень британських і американських дослідників ми дізналися про рекордну швидкість його пересування за рік.

«У зв’язку з асиметричністю магнітного поля Землі (наявністю локальних магнітних аномалій) північний і південний магнітні полюси Землі не є антиподальними (діаметрально протилежними) точками. Відповідно, вони і зміщуються по-різному. І якщо південний магнітний полюс рухається зі швидкістю близько 10 кілометрів на рік, то північний магнітний полюс, для якого раніше були характерні такі ж швидкості, в останні роки різко прискорив свій рух», — пояснював геолог Владислав Стрекопитов.

Фото: Marcia Wendorf

Дійсно, південний магнітний полюс рухається набагато повільніше, і вже майже 60 років він знаходиться в одному регіоні на околиці Антарктиди (море Дюрвіля). У порівнянні зі стрімким зміщенням північного магнітного полюса за останні 20 років — південний магнітний полюс практично стоїть на місці.

Через зміни магнітних полюсів у деяких аеропортах вже корегували позначення злітно-посадкових смуг, які базуються на азимуті за компасом (від 0 до 360 градусів). «За останні 22 роки з моменту відкриття аеропорту Денвера DIA маркування смуги змінилося трохи більше ніж на 2,5 градуса. Наступного разу позначення смуги потрібно буде змінити приблизно через 30 років», — каже представник аеропорту Денвера Хіт Монтгомері.

Схожа ситуація сталася і в Міжнародному аеропорту Фербанкс (Аляска), де назва смуги 1L-19R змінили на 2L-20R через зсув північного магнітного полюса.

Після недавнього уточнення координат магнітних полюсів, компанії Apple і Google повинні будуть протягом декількох місяців змінити програмне забезпечення для своїх пристроїв, щоб карти і фірмові програми з компасами працювали більш точно.

Також, рух північного магнітного полюса в бік Росії призведе до того, що з території Канади буде гірше видно північне сяйво, — магнітосфера буде взаємодіяти з частками сонячного вітру вже ближче до Сибіру.

Фото: geologyin.com

Через що зміщуються магнітні полюси?

Безумовно, зміни в магнітному полі Землі викликані рухом розплавленого заліза в ядрі планети. Але, як заявив представник Британської геологічної служби К’яран Бегган: «Ми дуже мало знаємо про зміни в ядрі, які призводять до руху полюсів».

Відомо, що магнітне поле нашої планети з’явилося завдяки ефекту магнітного динамо, — теплопередачі в рідких металах внутрішнього ядра на глибині близько 2900 км під поверхнею землі.

Коли потоки розплавленого заліза і нікелю з температурою приблизно в 3000 градусів Цельсія змінюються глибоко під землею — створюється електричний струм і генерується магнітне поле. На поверхні ми можемо це спостерігати в зміщенні магнітних полюсів.

Вченим поки що складно прогнозувати, як саме будуть переміщатися полюси, оскільки процеси, які впливають на це, ще не вивчені до кінця. Якби у геологів були інструменти, які дозволили б відстежувати, що відбувається на такій глибині, — зміну магнітних полюсів можна було б спрогнозувати заздалегідь, і вносити відповідні похибки в різні моделі, карти, навігаційні системи тощо.

У інших планет також є магнітне поле, але воно не таке сильне, як у Землі, оскільки, наприклад, у Меркурія і Венери потоки рідких металів в ядрі не такі інтенсивні, а у Марса ядро і зовсім затверділо, тому Червона планета має тільки залишкове магнітне поле.

Незважаючи на це, вчені говорять, що магнітне поле Землі, як і інших планет, з часом слабшає, — в середньому, на 5% за 100 років. У довгостроковій перспективі це може призвести до того, що магнітні полюси поміняються місцями, і така подія буде куди більш серйозною проблемою, ніж похибки в навігації.

Фото: ESA

Коли магнітні полюси поміняються місцями?

Дослідники вважають, що магнітні полюси міняються місцями кожні 500 тис. років, а остання зміна сталася майже 800 тис. років тому. Але, оскільки це явище дуже складне, і за час спостережень людини полюси не дуже змінили своє розташування — точно передбачити таку подію майже неможливо.

Прийнято вважати, що за весь час існування Землі (понад 4,5 млрд років) магнітні полюси мінялися місцями сотні разів. Але коли і за яких умов це відбувалося — вченим поки що невідомо.

Перед інверсією магнітних полюсів вони повинні повністю зникнути, що, по всій видимості, і відбувається зараз з магнітним полем Землі. Після того, як наші магнітні полюси почнуть рухатися ще швидше, а саме магнітне поле остаточно ослабне — має пройти від 5000 до 10 тис. років для їх повного відновлення в протилежному положенні.

Такі зміни в магнітосфері Землі можуть призвести до того, що наша планета на якийсь час виявиться без захисного магнітного шару, і дії зовнішніх космічних сил, включно з сонячною радіацією, будуть набагато більш руйнівними.

У період інверсії магнітних полів все живе на Землі, ймовірно, загине, якщо до того часу тут ще хоч щось залишиться. Хоча, цілком можливо, що організми зможуть адаптуватися до таких змін, адже ця подія не моментальна і триватиме тисячі, а то й десятки тисяч років.

«Деякі дані фактично припускають, що геомагнітна зміна є геологічно неминучою. Але це не означає, що інверсія магнітних полюсів трапиться завтра або навіть найближчим часом, і ви можете сміливо ставити на те, що північ ще деякий час перебуватиме в Арктиці. Хоча ніхто не знає, коли відбудеться наступна зміна полюсів», — пише журналіст National Geographic Надя Дрейк.

Проблему представляє, швидше, не сама інверсія магнітних полюсів, а ослаблення магнітного поля в цілому: крім негативного впливу сонячної радіації на живі організми на Землі, екосистема планети може сильно порушитися, адже багато тварин використовують магнітне поле для орієнтації в просторі.

Зате можете не переживати, що зміна магнітних полюсів може вплинути на нахил Земної осі. Згідно з сучасними комп’ютерними симуляціями, ці події ніяк не пов’язані.

Але ось кліматичні зміни і масштабні танення льодовиків цілком можуть призвести до того, що географічний північний полюс трохи зміниться, наражаючи на небезпеку повеней багато регіонів Землі.

Теги Земля Північ Магнітне поле Наукові дослідження

Діліться матеріалом

Facebook

Twitter

Telegram

Встали догори ногами. Вчені з’ясували, коли вперше перекинулися магнітні полюси Землі

Нове дослідження показує точніші докази того, коли почалася тектоніка плит на Землі та її поверхня почала змінюватися.

Related video

Вчені провели дослідження найдавніших гірських порід на планеті і довели, що земна кора так само переміщалася, як і сучасні літосферні плити вже 3,2 млрд років тому. Ще вченим вдалося знайти докази ранньої зміни положення північного і південного магнітних полюсів, тобто коли вони помінялися місцями. Нові дані дають можливість зрозуміти, як такі геологічні зміни могли призвести до створення сприятливішого для розвитку життя середовища на Землі, пише Phys.

У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вчені з Гарвардського університету Алек Бреннер та Роджер Фу вивчили одну з найстаріших найбільш стабільних ділянок земної кори, що знаходиться на території Австралії. Вчені дійшли висновку, деякі частини поверхні у ранній історії Землі переміщалися зі швидкістю 6,1 сантиметра на рік і 0,55 градуса кожен мільйон років.

Ці показники більше ніж у 2 рази перевищують дані, які отримали ці вчені раніше. Саме тектонікою плит можна пояснити таку швидкість і широту переміщень у давнину.

“Деякі вчені вважають, що в ранній історії Землі тектоніка плит не була головним способом вивільнення внутрішнього тепла планети, як це відбувається сьогодні. Але ми знайшли доказ того, що це насправді відбувалося вже 3,2 млрд років тому”, — каже Бреннер.

Вчені провели дослідження найдавніших гірських порід на планеті і довели, що земна кора так само переміщалася, як і сучасні літосферні плити вже 3,2 млрд років тому

Фото: SciTechDaily

Також вчені вважають, що в цей же період відбулася перша зміна магнітних полюсів Землі, коли північний та південний полюси помінялися місцями. Зараз вчені вважають це звичайним явищем і полюси мінялися місцями 183 рази за останні 83 млн років, а за останні 160 млн це відбувалося кілька сотень разів.

Нові дані показують, що вже 3,2 млрд років тому Земля мала досить стабільне і сильне магнітне поле, яке могло захистити планету від того, що її атмосфера буде зруйнована потоками сонячних частинок.

“Ми вважаємо, що і тектоніка плит, і стабільне магнітне поле вже були на ранній Землі, а це означає, що вони могли вплинути на створення умов, комфортних для розвитку ранніх форм життя”, — говорить Бреннер.

Сьогодні зовнішня оболонка Землі складається приблизно з 15 рухомих плит, які утримують континенти і океани планети. Протягом мільйонів років ці плити рухалися, стикалися одна з одною, що призводило до утворення континентів та гір. Також це сприяло зміні атмосфери внаслідок різних хімічних реакцій і в результаті на планеті стабілізувалася температура на мільярди років.

Нове дослідження передбачає, що перша тектоніка плит на Землі почалася відносно рано в її історії, що становить 4,5 млрд років. Але точні дані отримати дуже складно, адже найстаріші ділянки кори ніколи не з’являються на поверхні.

У майбутніх дослідженнях вчені планують зосередити увагу інших ділянках древньої кори у світі. Вони сподіваються знайти старіші свідчення руху плит, що нагадує сучасну тектоніку. Також, можливо, вони виявлять ще старіші свідчення зміщення магнітних полюсів і того, коли вони помінялися місцями.

“У нас є хороші шанси реконструювати не тільки те, коли плити почали рухатися, а й те, як їхні рухи та внутрішні процеси Землі, які їх спричиняють, змінювалися з часом”, — каже Фу.

Як уже писав Фокус, вчені з’ясували, що Земля змінюється і що гравітація ще нічого не закінчила з поверхнею планети.

Магнитный столб | физика | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Магнитные полюса

Существуют различные способы определения магнитных полюсов, которые отличаются от географических полюсов.

географических полюсов — это точки, в которых ось вращения Земли встречается с поверхностью, и они противоположны (симметрично противоположны) на +/-90° широты.

Наиболее распространенное понимание магнитных полюсов состоит в том, что они представляют собой положения на поверхность Земли, где геомагнитное поле вертикально. Эти полюса называются мачты , а также северная и южная мачты не должны быть (и не являются сейчас) антиподами. В принципе полюса падения можно найти опытным путем, проводя магнитную съемку чтобы определить, где поле является вертикальным.

Другое определение исходит из глобальных моделей геомагнитной поле. Модели этого типа, такие как Международная геомагнитная Эталонное поле (IGRF) включает эквивалентное (но вымышленное) магнитное поле. диполь в центре Земли в их представлении поле. Этот диполь определяет ось, которая пересекает поверхность Земли. в двух противоположных точках. Эти точки называются геомагнитный столбы . Ось эквивалентного диполя в настоящее время наклонена около 10° к оси вращения Земли. IGRF также может использоваться для вычисления положения полюсов наклона. Эти мачты модели не согласуются с измеренными положениями полюсов наклона. геомагнитный полюса и полюсы погружения модели не могут быть обнаружены прямыми локальными измерениями.

Показаны положения падения модели и геомагнитных полюсов ниже и приведены в таблице внизу страницы.

Положения северного (слева) и южного (справа) полюсов падения (красный) и геомагнитного полюса (синие) от 1900,0 до 2025,0, по оценкам 13 ^-й Поколение IGRF

На практике есть много трудностей в экспериментальных определение местоположения полюсов падения, не в последнюю очередь удаленность и суровые климатические условия. Основная трудность возникает из-за быстро меняющиеся магнитные поля, возникающие в области околоземного пространство, называемое магнитосферой. Эта область определяется давлением непрерывного потока заряженных частиц от Солнца, так называемый солнечный ветер, на магнитное поле Земли. Многие динамичные системы электрического тока существуют на поверхности и внутри магнитосферы и связаны с ионизированными верхними слоями атмосферы в высоких широтах. В результате полюса падения значительно перемещаются. расстояния в течение одного дня, отслеживая локусы примерно овальной формы ежедневно, с большими колебаниями от одного дня к другому в зависимости от солнечной активности.

Еще одним осложняющим фактором является наличие магнитных вещества в подстилающих породах, т. е. магнитного поля земной коры. Это не включено в такие модели, как IGRF, но может быть еще одним причина различий между полюсами погружения модели и измеренными дип полюса.

Ученые, картографы и полярники имеют интерес к местоположению провала и геомагнитных полюсов. Хотя нельзя проводить какие-либо наблюдения в области геомагнитного поля. полюса, которые могут указывать на их положение, эти полюса, возможно, имеют большее значение, чем полюса погружения. Это потому, что овалы полярных сияний, представляющие собой полосы примерно на 5° широты, где захватывающее полярное сияние, которое, вероятно, можно увидеть, сосредоточено на геомагнитные полюса. Обычно они немного смещены в ночную сторону. геомагнитных полюсов и очень изменчивы по размеру: полосы наибольшая активность наблюдается между 15 и 25° от геомагнитной столбы. В связи с этим многие системы координат, используемые в исследованиях магнитосферы Земли имеют ось диполя как одну из своих определяющие оси. Кроме того, магнитное поле инверсии определяются переворотом геомагнитных полюсов. Эти древние полюса определяются направлением древней магнитное поле, вмороженное в определенные виды горных пород, и в их происхождении, сделать предположение, что поле просто поле наклонного диполя находится в центре Земли.

Расположение северного и южного наклонных полюсов и геомагнитных полюсов. Местоположение (геодезическое) из Международного эталонного геомагнитного поля поколения 13 ^{-го поколения}

	Северный мачта		Южный мачта		Северный геомагнитный полюс		Южный геомагнитный полюс
Эпоха	Широта	Долгота	Широта	Долгота	Широта	Долгота	Широта	Долгота
1900,0	70,46	-96,19	-71,72	148,32	78,68	-68,79	-78,68	111. 21
1905.0	70,66	-96,48	-71,46	148,55	78,68	-68,75	-78,68	111,25
1910.0	70,79	-96,72	-71,15	148,64	78,66	-68,72	-78,66	111.28
1915.0	71.03	-97.03	-70,80	148,54	78,64	-68,57	-78,64	111,43
1920,0	71,34	-97,39	-70,41	148,20	78,63	-68,38	-78,63	111,62
1925,0	71,79	-98.00	-69,99	147,63	78,62	-68,27	-78,62	111,73
1930,0	72,27	-98,69	-69,52	146,79	78,60	-68. 26	-78,60	111,74
1935,0	72,80	-99,34	-69,06	145,77	78,57	-68,36	-78,57	111,64
1940,0	73,30	-99,87	-68,57	144,60	78,55	-68,51	-78,55	111,49
1945,0	73,93	-100.24	-68,15	144,44	78,55	-68,53	-78,55	111,47
1950,0	74,64	-100,86	-67,89	143,55	78,55	-68,85	-78,55	111,15
1955,0	75,18	-101.41	-67,19	141,50	78,54	-69,16	-78,54	110,84
1960,0	75,30	-101. 03	-66,70	140,23	78,58	-69,47	-78,58	110,53
1965,0	75,63	-101,34	-66,33	139,53	78,60	-69,85	-78,60	110,15
1970,0	75,88	-100,98	-66.02	139,40	78,66	-70,18	-78,66	109,82
1975,0	76,15	-100,64	-65,74	139,52	78,76	-70,47	-78,76	109,53
1980,0	76,91	-101,68	-65,42	139,34	78,88	-70,76	-78,88	109,24
1985,0	77,40	-102,61	-65,13	139,18	79. 04	-70,90	-79.04	109.10
1990,0	78.09	-103,68	-64,91	138,90	79,21	-71,13	-79,21	108,87
1995,0	79,09	-105,42	-64,79	138,76	79,39	-71,42	-79,39	108,58
2000.0	80,97	-109,64	-64,66	138,30	79,61	-71,57	-79,61	108,43
2005.0	83,19	-118,24	-64,65	137,85	79,82	-71,81	-79,82	108.19
2010.0	85.02	-132,84	-64,43	137,32	80.09	-72,21	-80. Оставить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Меню Поиск: