7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Куда бежит магнитный полюс

Северный магнитный полюс Земли ускорил своё движение к России

Исследование, проведённое геологами под руководством Арно Шуллиа (Arnaud Chulliat) из Парижского института физики Земли, показало, что скорость перемещения северного магнитного полюса нашей планеты достигла рекордного за всё время наблюдений значения.

Нынешняя скорость сдвига полюса составляет впечатляющие 64 километра в год. Сейчас северный магнитный полюс – место, куда указывают стрелки всех компасов мира, – находится на территории Канады близ острова Элсмир (Ellesmere Island).

Напомним, что учёные впервые определили «точку» северного магнитного полюса в 1831 году. В 1904-м впервые было зафиксировано, что он начал сдвигаться в северо-западном направлении примерно на 15 километров в год. В 1989-м скорость увеличилась, а в 2007 году геологи доложили, что северный магнитный полюс мчит в сторону Сибири уже со скоростью 55-60 километров в год.

По мнению геологов, за все процессы отвечает железное ядро Земли, с твёрдой сердцевиной и внешним жидким слоем. Вместе эти части составляют своеобразную «динамо-машину». Перемены во вращении расплавленной составляющей, скорее всего, и определяют изменение магнитного поля Земли.

Однако ядро недоступно прямым наблюдениям, увидеть его можно только косвенно, и, соответственно, его магнитное поле напрямую картографировать нельзя. По этой причине учёные полагаются на изменения, происходящие на поверхности планеты, а также в космосе вокруг неё.

Изменение линий магнитного поля Земли, несомненно, скажется на биосфере планеты. Известно, к примеру, что птицы магнитное поле видят, а коровы даже выравнивают вдоль него свои тела

Новые данные, собранные французскими геологами, показали, что недавно близ поверхности ядра появилась область с быстро меняющимся магнитным полем, образованная, вероятно, аномально движущимся потоком жидкой составляющей ядра. Именно эта область тащит северный магнитный полюс прочь из Канады.

Правда, Арно не может с уверенностью утверждать, что северный магнитный полюс когда-либо пересечёт границу нашей страны. Никто не может. «Очень трудно делать какие-либо прогнозы», — говорит Шуллиа. Ведь никто не способен предсказать поведение ядра. Возможно, чуть позже необычное завихрение жидких недр планеты произойдёт в другом месте, увлекая за собой и магнитные полюса.

Кстати, учёные уже давно говорят о том, что магнитные полюса могут и вовсе поменяться местами, как это не раз происходило в истории планеты. Изменение это может привести к серьёзным последствиям, например повлиять на появление прорех в защитной оболочке Земли.

Магнитное поле Земли, возможно, ожидают катастрофические изменения

Уже некоторое время ученые замечают, что магнитное поле Земли ослабевает, оставляя некоторые части нашей планеты особенно уязвимыми для потоков излучения из космоса. Этот эффект уже ощутили на себе некоторые спутники. Но пока остается непонятным, придет ли ослабленное поле к полному коллапсу и смене полюсов (когда северный полюс станет южным)?
Вопрос заключается не в том, произойдет ли это вообще, а в том, когда это произойдет — утверждают ученые, собравшиеся недавно на заседание Американского Геофизического Союза в Сан-Франциско. На последний вопрос они пока не знают ответа. Слишком хаотично реверсирование магнитного поля.

За последние полтора века (с момента начала регулярных наблюдений) ученые зарегистрировали 10%-ное ослабление поля. При сохранении нынешней скорости изменений оно может пропасть за полторы-две тысячи лет. Особая слабость поля зарегистрирована у побережья Бразилии в так называемой Южно-Атлантической аномалии. Здесь особенности строения земного ядра создают «провал» в магнитном поле, делая его на 30% слабее, чем в других местах. Дополнительная доза излучения создает сбои у спутников и космических кораблей, пролетающих над этим местом. Пострадал даже космический телескоп «Хаббл».
Смене линий магнитного поля всегда предшествует его ослаблению, но не всегда ослабление поля приводит к его перевороту. Невидимый щит может обратно нарастить свою силу – и тогда смены полей не произойдет, но она может случиться позднее.
Изучая морские отложения и потоки лавы, ученые могут реконструировать модели изменения магнитного поля в прошлом. Содержащееся в лаве железо, к примеру, показывает направление существовавшего тогда магнитного поля, причем его ориентация не меняется после застывания лавы. Старейшая известная смена полей была изучена таким образом по потокам лавы, обнаруженным в Гренландии – их возраст оценивается в 16 миллионов лет. Промежутки времени между сменами поля может быть различными – от тысячи лет до нескольких миллионов.
Так произойдет ли переворот магнитного поля на сей раз? Скорее всего, нет, полагают ученые. Такие события достаточно редки. Но даже если это случится, ничто не будет угрожать жизни на Земле. Дополнительному контакту с излучением подвергнутся только спутники и некоторые самолеты – остаточного поля вполне хватит, чтобы обеспечить защиту людям, ведь излучения не будет больше, чем на магнитных полюсах планеты, где линии поля уходят в землю.
Зато будет происходить интересная перенастройка. Прежде чем поля вновь стабилизируются, у нашей планеты будет множество магнитных полюсов, что чрезвычайно затруднит использование магнитных компасов. Коллапс магнитного поля значительно увеличит количество северных (и южных) сияний. И у вас будет много времени, чтобы запечатлеть их на камеру, ведь переворот поля будет очень медленным.

Что нас ожидает в ближайшем будущем не знает никто, даже академики РАН строят только догадки и предположения. Вероятно потому, что знают только о 4% материи Вселенной.
В последнее время ходят разные слухи, что нам угрожает инверсия полюсов и обнуление магнитного поля планеты. Несмотря на то, что ученым мало известна природа возникновения магнитного щита планеты, они уверенно заявляют, что в ближайшее время нам это не грозит и сообщают, почему.
Очень часто неграмотные люди путают географические полюса планеты с магнитными полюсами. Если географические полюса — это воображаемые точки, обозначающие ось вращения Земли, то магнитные полюса покрывают более обширную территорию , образуя полярный круг, в границах которого атмосфера подвержена бомбардировке жесткими космическими лучами. Процесс столкновения в верхними слоями атмосферы вызывает полярные сияния и свечение ионизированного атмосферного газа.
Поскольку в зоне полярных областей атмосфера тоньше и плотнее, то полярными сияниями можно любоваться с земли. Это явление красиво, но очень неблагоприятно для здоровья человека. И причины этого не столько в магнитных бурях, как в проникновении на территорию полярного круга жесткого излучения, которое воздействует на линии электропередач, самолеты, поезда, железнодорожные линии, мобильную и радиосвязь. и, конечно же, на организм человека — его психику и иммунную систему.

Эти дыры располагаются над южной Атлантикой и Арктикой. О них стало известно после анализа данных, полученных с датского спутника Orsted и их сравнения с более ранними показаниями других орбитальных аппаратов. Считается, что «виновниками»образования магнитного поля Земли являются колоссальные потоки расплавленного железа, которыми окружено земное ядро. Время от времени в них образуются гигантские завихрения, способные заставить потоки расплавленного железа поменять направление своего движения. По мнению сотрудников датского Центра планетарных исследований (Centre for Planetary Science), в районе Северного Полюса и южной Атлантики образовались такие завихрения. В свою очередь сотрудники Университета Лидса (Leeds University), заявили, что обыкновенно смена полюсов происходит раз в полмиллиона лет.
Однако с момента последней смены прошло уже 750 тысяч лет, так что смена магнитных полюсов может произойти в самое ближайшее время. Это может вызвать значительные изменения в жизни и людей, и животных. Во-первых, в момент смены полюсов уровень солнечной радиации может в значительной мере повыситься, поскольку магнитное поле временно ослабнет. Во-вторых, изменение направления магнитного поля может дезориентировать мигрирующих птиц и животных. Ну и в-третьих, учёные ожидают серьёзных проблем в технологической сфере, поскольку, опять-таки, смена направлений магнитного поля скажется на работе всех приборов, так или иначе с ним связанных.
Рассказывает доктор физико-математических наук, профессор, а также декан физического факультета МГУ и заведующий кафедрой физики Земли Владимир Трухин: «Земля имеет собственное магнитное поле. Оно небольшое по напряженности, но, тем не менее, играет огромную роль в жизни Земли. Можно сразу сказать, что жизни в том виде, в каком она есть, могло бы не быть на Земле, если бы не было магнитного поля.У нас есть небольшие защиты от космоса — такие, как, например, озоновый слой, который защищает от ультрафиолетового излучения. Силовые линии магнитного поля Земли защищают нас от мощного космического радиоактивного излучения. Есть космические частицы очень высоких энергий, и если бы они доходили до поверхности Земли, они действовали бы как всякая сильная радиоактивность, и что было бы на Земле — неизвестно.»Ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе считает, что аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого ученые считают тот факт, что Солнечная система проходит определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом. Заместитель директора санкт-петербургского филиала Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, доктор физико-математических наук Олег Распопов считает, что постоянное геомагнитное поле на самом деле не такое уж постоянное. И оно все время меняется. 2 500 лет назад величина магнитного поля была в полтора раза больше, чем сейчас, и затем (за 200 лет) она снизилась до того значения, которое мы имеем сейчас. В истории геомагнитного поля постоянно случались так называемые инверсии, когда происходила переполюсовка геомагнитных полюсов.
Геомагнитный северный полюс начинал двигаться и потихоньку перемещался в южное полушарие. При этом величина геомагнитного поля уменьшалась, но не до нуля, а примерно до 20-25 процентов от современного значения. Но наряду с этим бывают в геомагнитном поле так называемые «экскурсы» (это — в русской терминологии, а в зарубежной — «экскурсии»геомагнитного поля). Когда магнитный полюс начинает двигаться — как бы начинается процесс инверсии, но он не завершается. Северный геомагнитный полюс может дойти до экватора, перейти экватор, а затем, вместо того, чтобы до конца переполюсоваться, он возвращается в свое прежнее положение. Последняя «экскурсия»геомагнитного поля была 2 800 лет назад. Проявлением такой «экскурсии»может быть наблюдение полярных сияний в южных широтах. И вроде бы, действительно, такие сияния наблюдались примерно 2 600 — 2 800 лет назад. Сам процесс «экскурса»или «инверсии» — это не дело дней или недель, в лучшем случае это сотни лет, может быть даже тысячи лет. Ни завтра, ни послезавтра это не произойдет.
Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 г. За последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Индийский океан. Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан) показали что с 1973 по 1984 г.его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 г. — более 150 км. Характерно, что эти данные расчетные, но они подтвердились конкретными замерами северного магнитного полюса. По данным на начало 2002-го года скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 70-х годах, до 40 км/год в 2001-м году. Кроме того, падает напряжённость земного магнитного поля, причём весьма неравномерно. Так, за последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 процента, а в некоторых регионах — например, в южной части Атлантического океана, — на 10 процентов. Впрочем кое-где на нашей планете напряжённость магнитного поля, вопреки общей тенденции, даже слегка возросла. Подчеркнем, что ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий позволили выявить эти коридоры) заставляет подозревать нас о том, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а переполюсовку магнитного поля Земли. Геомагнитный полюс Земли сместился на 200 км.
Это зафиксировали приборы Центрального военно-технического института. Как сообщил ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе, аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого, по мнению ученого, является то, что Солнечная система проходит «определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом». Иначе, по словам Шаламберидзе, «трудно объяснить это явление». «Переполюсовка»повлияла на ряд процессов, происходящих на Земле. Так, «Земля через свои разломы и так называемые геомагнитные точки сбрасывает в космос избыток своей энергии, что не может не сказаться как на погодных явлениях, так и на самочувствии людей», — подчеркнул Шаламберидзе.
Наша планета уже меняла полюса.. доказательство тому бесследное исчезновение тех или иных цивилизаций. Если земля по каким-либо причинам перевернется на 180 градусов, то от такого резкого поворота вся вода выльется на сушу и затопит весь мир.

Читать еще:  Сотовый поликарбонат рейтинг производителей

Куда бежит магнитный полюс?

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

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

В СЕТИ ИНТЕРМАГНЕТА

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

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

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

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

Сквозь магнитные бури

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

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

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

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

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

Со скоростью звука

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

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

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

ЗДЕСЬ БЫЛ ПОЛЮС

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

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

Комментарий главного редактора

Магнитные обсерватории дают сегодня много информации об изменении географического положения магнитных полюсов Земли год от года. При этом скорости движения виртуальных магнитных полюсов, рассчитанные на основе данных обсерваторий из различных регионов, значительно варьируют (от 2-х до 65-ти км в год) и могут существенно меняться со временем. Арктические же исследования по установлению положения истинного северного магнитного полюса, которые в течение нескольких последних десятилетий ведут канадские магнитологи, очень сложны (Newitt, Niblett, 1986; Newitt, Barton, 1996, Newitt et al., 2009).

На практике магнитологи во время наблюдений в обсерваториях и «в поле», как правило, имеют дело с фактическими («мгновенными») значениями элементов земного магнетизма, привязанными к конкретной секунде и конкретному месту. И скорости движения магнитных полюсов, определенные на основе таких экспериментальных данных, оказываются намного больше скоростей, полученных при последующих усреднениях (минутных, часовых, суточных, годовых). При каждой такой процедуре траектории движения полюса становятся все более «выпрямленными», а скорости его движения, соответственно, уменьшаются.

Однако минутные и секундные данные магнитных обсерваторий, пересчитанные в соответствующие географические координаты магнитных полюсов, показывают удивительную подвижность последних. Представим себе сложность ситуации, в которую могут попасть наши канадские коллеги, занимающиеся установлением положения истинного северного магнитного полюса в то время, когда он «летает» мимо них со скоростью самолета ледовой разведки!

Любопытный вывод можно сделать и относительно инверсии магнитного поля Земли, то есть перехода северного магнитного полюса в южное полушарие (или южного – в северное). Если допустить, что истинные магнитные полюса могут приближаться к географическому экватору со среднегодовой скоростью порядка 10 км/год, то процесс инверсии может уложиться в 1–2 тыс. лет. Но если бы они могли достаточно долгое время сохранять такое целенаправленное движение со скоростью самолета, автомобиля или даже пешехода, то инверсия произошла бы за считанные годы, дни и даже часы!

Чем ближе к полюсу находится магнитная обсерватория, тем ближе будут располагаться координаты истинного магнитного полюса и виртуального, рассчитанного на основе параметров магнетизма, измеренного этой обсерваторией. Ближайшими к северному магнитному полюсу обсерваториями в последние годы были канадская магнитная обсерватория «Резольют-Бей» и российская – «Мыс Челюскин». При этом, как свидетельствует многолетние данные, от первой обсерватории полюс удалялся, а ко второй приближался. В ближайшие десятилетия область «блуждания» северного магнитного полюса может переместиться в российский сектор Арктики, поэтому уже сейчас, на наш взгляд, уместно ставить вопрос об организации российской службы истинного магнитного полюса. Остро встает вопрос и об организации современной арктической геомагнитной обсерватории на побережье моря Лаптевых или архипелаге Северная Земля вместо обсерватории «Мыс Челюскин», закрытой в 2011 г.

Bauer L. A. The local magnetic constant and its variations // Terr. Mag. (Washington), 1914. V. 19. P. 113—125.

InterMagNet (International Real Magnetic Network, 2013) register. URL: http://www.intermagnet.org/data-donnee/

Kuznetsov V. V., Pavlova I. V., and Semakov N. N. Estimation of the Position of Virtual Magnetic Poles // Geol. Geofiz. 1990. V. 31. N. 2. P. 115—116.

Kuznetsov V. V., Pavlova I. V., Semakov N. N., Newitt L. R. Virtual magnetic poles, magnetic anomalies, and the location of the north magnetic pole //Russian Geology and Geophysics, 1997. V. 38. N. 7. P. 1312—1320.

Merrill R. T., McElhinny M. W., and McFadden P. L. The magnetic field of the Earth, paleomagnetism, the core and the deep mantle //Academic Press, 1998. 531 pp.

Newitt L. R. and Barton C. E. The position of the North Magnetic Pole in 1994 // J.Geomag. Geoelectr., 1996. V. 48. P. 221—232.

Newitt L. R., Chulliat A., and Orgeval J.-J. Location of the North Magnetic Pole in April 2007 // Earth Planets Space, 2009. V. 61. P. 703—710.

Читать еще:  Гидроизоляция пола в гараже инструменты и способы

Newitt L. R. and Niblett E. R. Relocation of the north magnetic dip pole //Can. J. Earth Sci. 1986. V. 23. P. 1062—1067.

Weinberg B. P. Catalogue of magnetic determinations in U.S.S.R. and in adjacent countries from 1556 to 1926 //Central Geophysical Observatory, Leningrad, 1929.

Авторы благодарят всех сотрудников магнитных обсерваторий сети «ИНТЕРМАГНЕТ», данные которых были использованы в работе

Северный магнитный полюс наш! Ну, почти наш

Карты устарели

Северный магнитный полюс Земли движется в Сибирь . Рано или поздно он там окажется. Нашим станет. Никакого секрета тут нет — это ожидаемое и даже предсказуемое событие. Как и смещение само по себе. Неожиданной стала его скорость. Она вдруг возросла примерно до 55 километров в год — почти в четыре раза вопреки всем прогнозам. О внезапном ускорении объявили Национальные центры экологической информации США (NOAA’s National Centres for Environmental Information — NCEI) и Британская геологическая служба (British Geological Survey), которые следят за движением магнитных полюсов.

Северный магнитны полюс сдвинулся на более чем 2000 километров. Разогнался до 55 километров в год, но сейчас притормозил до 40 километров в год.

Экологи и геологи заверяют, что с 1831 года — со времени определения точного положения северного магнитного полюса — он сместился на 2250 километров. Не стоял на месте и южный — покинул Антарктиду и вышел в Индийский океан. Но скорость его дрейфа оставалась постоянной.

Нынешние стремительные изменения положения северного магнитного полюса привели к тому, что пришла в негодность – устарела — прежняя Всемирная магнитная модель (WMM) – эдакая карта, которая показывает текущие и грядущие положения полюсов. На ней отмечены районы, где работа компасов становится ненадежной – то есть, они начинают врать, осложняя навигацию.

Дело дошло до того, — сообщает портал ScienceAlert, что американцам и британцам пришлось спешно составить новую Всемирную магнитную модель – на год раньше запланированного срока. Данные для нее предоставили десятки спутников и сотни наземных обсерваторий.

Всемирная магнитная модель в развернутом виде.

Почему магнитные полюса дрейфуют? Да еще как-то не синхронно: южный — на одно расстояние, северный — на другое. Никто толком не знает. Имеются лишь предположения, что это как-то связано с движением железного ядра планеты и раскаленных потоков магмы в ее недрах.

ТРЕВОЖНЫЙ ВОПРОС

А если северный магнитный полюс двинется еще дальше?

Некоторые ученые считают ускоренный дрейф северного магнитного полюса нехорошим симптомом. Видят в нем признаки надвигающейся инверсии магнитного поля Земли. Проще говоря, пугают тем, что магнитные полюса нашей планеты поменяются местами. В прямом смысле слова: северный станет южным. И наоборот.

Ученые объясняют: совсем не страшит то, что на Север, в итоге, начнет указывать не синий кончик стрелки компаса, а красный. Ведь опасна не сама инверсия, а ее процесс. Отнюдь вроде бы не мгновенный. По некоторым оценкам, он может затянуться на сотни, а то и на тысячи лет.

А по мере развития инверсии, есть угроза того, что напряженность геомагнитного поля снизится примерно в десять раз. На какое-то время Земля ощетинится десятками магнитных полюсов. Это — в лучшем случае. В худшем — поле и вовсе исчезнет. Что тут же лишит нашу планету магнитосферы — природного барьера, сдерживающего солнечный ветер и космическое излучение. Жизнь без такой защиты долго не протянет. Не говоря уже о цивилизации, электрические сети которой «спалят» даже скромные солнечный вспышки.

Инверсия может привести к тому, что магнитные полюса размножатся.

Отсюда и тревога: если магнитное поле и в самом деле выключится, то включится ли снова? Сколько точно продлится «перезагрузка»? Ясных и однозначных ответов на эти жизненно важные вопросы нет. Равно как и универсальной «магнитно-хронологической шкалы». Одни обещают инверсию «хоть завтра», другие — чрез 2 тысячи лет, третьи через 200 тысяч.

По самому благоприятном прогнозу: до следующей инверсии — более 25 миллионов лет.

И наконец, есть ученые, которые вообще не верят, что инверсии бывают.

СПРАВКА «КОМСОМОЛКИ»

Динамомашина в недрах

Считается, что геомагнитное поле генерирует жидкое железное яро Земли. Его внутренняя часть вращается быстрее наружней. Она — «ротор» гигантского электрического генератора. Внешняя часть — «статор» . Вместе они — земное динамо. Или геодинамо, которое вырабатывает электрический ток. Он и создает магнитное поле.

Ток в недрах Земли вырабатывает геодинамо.

Ученые верящие в инверсию грешат на «турбулентные флуктуации течений электропроводящего железа внутри жидкого ядра», которые и смещают геомагнитные полюса со своих устойчивых мест. Далее, полагают теоретики, события могут развиваться по двум сценария. Либо полюса возвращаются в исходное положение и инверсия отменяется. Либо они продолжают двигаться, пока не окажутся в противоположных точках равновесия.

«Переполюсовка»: чем грозит смещение Северного магнитного полюса

Северный магнитный полюс движется к Сибири, причём с довольно большой скоростью, заявляют западные ученые. Они очень давно наблюдают за ним, и если вначале он перемещался по 15 километров в год, то сегодня эта цифра перевалила за 50 километров. Чем грозит быстрый «побег» полюса со своего места, расскажет корреспондент «Вестей ФМ» Андрей Хохлов .

Для начала не стоит путать географические полюсы и магнитные. В отличие от географических, магнитные могут перемещаться. За ними уже в течение 200 лет ведутся наблюдения. Южный полюс, можно сказать, стоит на месте, а вот Северный постоянно передвигается то в одном направлении, то в другом. В последнее время делает он это довольно быстро – если вначале наблюдений скорость его смещения не превышала 15 километров в год, то сейчас эта цифра возросла до 50 километров. Передвигается он дальше на север – от Канады, где сейчас находится, в сторону России.

Об этом говорят ученые из Национального управления океанических и атмосферных исследований США. Они совместно с коллегами из Англии каждые 5 лет обновляют Всемирную магнитную модель Земли – карту с актуальными координатами каждого полюса.

Увеличение скорости движения Северного магнитного полюса в этот раз заставило ученых внести поправки раньше обычного, не дожидаясь наступления 2020 года. Для рядового человека это ровным счетом ничего не значит, а вот для работы техники это важно. По магнитной модели Земли сверяют данные все навигационные системы мира.

Например, функция геолокации на наших смартфонах работает, исходя из точного местонахождения того или иного полюса, от этого зависит, дойдет ли нам очередное обновление операционной системы на компьютер. Особенно влияет это на полеты самолетов и работу аэропортов. Ведь все системы помощи посадки функционируют, полагаясь на магнитные полюсы.

Регулярно для авиации исследовательские центры создают специальное программное обеспечение, которое сотрудники аэропортов устанавливают себе на компьютеры. Благодаря заложенным туда точным координатам каждого полюса машина высчитывает и выдает подлетающим самолетам необходимые данные для посадки.

Из-за чего происходит постоянное перемещение Северного магнитного полюса, ученые не знают. Но существуют догадки. Например, движение могут провоцировать потоки раскаленного железа в недрах земли, рассказывает директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Пушкова Владимир Кузнецов.

КУЗНЕЦОВ : Это определяется процессами, которые происходят в недрах земли. Считается, что там находится раскаленное железо – это все вращается, и за счет взаимодействия с этой проводящей средой определяются изменения магнитного поля и движение Северного магнитного полюса.

С направлением – куда двинется в следующий раз магнитный полюс – тоже все неоднозначно. Сегодня он выдвинулся с материковой части Канады и пошел в сторону Сибири. Окажется ли он там когда-нибудь, совершенно непонятно. Считается, куда течет магма под землей – туда следует и полюс. Например, относительно недавно он направлялся абсолютно в другую сторону, продолжает эксперт.

КУЗНЕЦОВ : Некое время назад Северный полюс двигался на юг. А в последнее столетие он начал двигаться на север. И с очень большой скоростью – до 30 – 50 километров в год. И сейчас он продвинулся довольно далеко. Если такая скорость сохранится, то через какое-то время он пересечет географический полюс и окажется на нашей территории. Но это недостоверно. Он довольно часто блуждает.

Выделить какие-то закономерности движения магмы пока ученым не под силу. Остается только наблюдать и вовремя обновлять Всемирную магнитную модель нашей планеты.

То, что происходит сейчас, предполагают специалисты, может быть, всего лишь небольшой, еле заметный признак будущей так называемой переполюсовки. Это когда северный магнитный полюс постепенно меняется местами с южным. Последний раз это произошло на Земле примерно 780 000 лет тому назад. Как скоро это случится снова, предсказывать никто не решается.

Несмотря на то, что сейчас специалисты из США уверяют, что в этом нет ничего страшного, в научном мире есть теории о грядущем апокалипсисе из-за резких изменений в магнитном поле Земли. Например, группа западных ученых недавно предположила, что сотни тысяч лет назад на Марсе была атмосфера. Но там произошла резкая смена магнитных полюсов, та самая «переполюсовка», и последствия были катастрофическими. Атмосфера исчезла, планета оказалась беззащитной перед смертоносной радиацией из космоса.

Случись подобное на Земле, одним только излучением не обойдется. Произойдут мощные климатические изменения. Льды Гренландии и Антарктиды растают, на экваторе выпадет снег, Африку и Австралию накроет ледяная шапка. А вот Аляска и сибирская тайга, наоборот, превратятся в плодородные земли с тропическим климатом. Тут же начнутся бесконечные землетрясения и извержения вулканов. Человечеству, если удастся выжить, придется несладко.

Хотя многие ученые, в частности отечественные, данную теорию считают пока не очень правдоподобной. Говорят, что ядро нашей планеты сегодня остается достаточно мощным, чтобы в случае «переполюсовки» быстро восстановить правильный ход вещей.

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Опять «враждебная Россия» нанесла свой удар цивилизованному миру. Буквально на глазах крадет у всех Северный полюс. Если раньше стрелка компаса показывала на благословенную Канаду, то что получается, теперь будет показывать на «дикую» Россию?

Ну, а теперь подробнее и немного серьезнее.

Сначала немного теории. Магнитные полюса Земли — это часть магнитного (геомагнитного) поля нашей планеты, которое генерируется потоками расплавленного железа и никеля, окружающего внутреннее ядро Земли. Поведение Магнитного поля Земли, которое мы собственно и обсуждаем, объясняют течением жидких металлов на границе земного ядра с мантией.

Учеными доказано, что действительно магнитный полюс смещается и смещается с аномальной скоростью. Ученые даже предупредили о возможных сбоях в системах навигации. При этом положение южного полюса достаточно стабильно, он не перемещается более, чем на 10 километров за год.

Это началось примерно с начала века. Именно тогда северный полюс стал двигаться в пять раз быстрее. Он начал перемещаться почти на 50 километров в год. И направление движения его действительно на Таймыр, в русскую Сибирь. Именно там сейчас действие участка магнитного поля усиливается.

А ведь помните такую теорию — магнитные полюса планеты могут и совсем поменяться местами. Такое явление происходит раз в несколько сотен тысяч лет, как показывают научные исследования, однако процессы сильно ускорились.

Уж не знаю, не сильно ли преувеличено, но как говорят и пишут перемещение магнитных полюсов может привести к невообразимым последствиям для человечества. По многим предположениям могут отказать электросистемы и спутниковая навигация. Более того, ослабление магнитных полюсов притянет к Земле космическую радиацию.

А если представить на секундочку себе вообще полное исчезновение магнитной защиты, то это приведет к практически полной гибели людей и других живых существ, обитающих на планете.

Posts from This Journal by “Наука” Tag

Какой самый быстрый объект после света?

Еще в школе учат, что свет является самым быстрым в природе и способен преодолевать огромные расстояния за несколько секунд. Но какой объект…

Читать еще:  Специальность Экология и природопользование кем работать

Магнитный полюс с небывалой скоростью движется к России

Северный магнитный полюс всё быстрее движется от Канады в сторону российского архипелага Новая Земля. Это не только может сделать проблематичным…

Нобелевские подлецы

Любая престижная награда – яблоко раздора, за которым стоит очередь из желающих продать душу. Нобелевская премия, основанная в 1895 году,…

Информация об этом журнале

  • Цена размещения 300 жетонов
  • Социальный капитал35 416
  • В друзьях у 2 500+
  • Длительность 5 часов
  • Минимальная ставка 300 жетонов
  • Правила
  • Посмотреть все предложения по Промо

А еще 2000 год уже наступил. Все уже мертвы давно, бояться нечего

Путин нас защитит!

Хотя магнитосферы чаще всего изображают в виде кругов, на самом деле они чаще всего искривляются в странные формы сильными магнитами в их окрестностях. Сама магнитосфера Земли искривляется под действием сил Солнца, так что на солнечной стороне у неё есть плотное утолщение потока магнитных линий, а за Землей вырастают длинные струящиеся крылья. Хотя эти изгибы изображены вовне, в космосе, предполагается, что ядро Земли и ее поверхность неуязвимы, устойчивы к этим вспышкам от Солнца, так как нет никаких записей из прошлого, во время предыдущих Сдвигов Полюсов, которые могли бы направить человечество в этом вопросе.

Учтите также планетарный магнит монстра, Нибиру, расположенный сейчас на солнечной стороне и направляющий свой северный магнитный полюс к Земле. Поэтому в течение нескольких лет Северный магнитный полюс Земли дрейфовал в сторону Сибири, вызывая периодические корректировки навигационных систем. Как далеко зайдет перекручивание магнитосферы Земли до момента самого Сдвига Полюсов? От ядра к поверхности магнитосфера Земли более не круговая. Магнитный Южный полюс тоже дрейфовал. Оба полюса Земли теперь приближаются к форме магнитных крыльев, изображенных для магнитосферы Земли в космосе.

Должны ли магнитные навигационные системы человечества для работы указывать прямо за Землю, в космос? Это, конечно, иррациональная ситуация, и задолго до того, как это состояние наступит, человек найдет альтернативные способы определения «истинного Севера». Но в то же время и для тех систем, которые не могут быть адаптированы, поскольку они связаны с самой магнитосферой, наступит хаос. Спутниковые системы, такие как GPS, не будут надежными. Самолеты будут приземляться так далеко от места назначения, что пилоты будут шокированы. И пока Нибиру не признают, публика будет в замешательстве.

Мой компас земной

Ускорившийся дрейф северного магнитного полюса заставляет пересмотреть навигационные модели

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)

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

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector