Магнитные полюса Земли

Магнитные полюса Земли  (Наука)

Практически любой человек знает о существовании магнитных полюсов Земли, и может указать их примерное местоположение - это Арктика и Антарктика. Но если следовать компасу например к Северному полюс Земли, то мы окажемся не совсем на Северном полюсе, так как реальный магнитный полюс Земли не совпадает с географическим. Более того магнитные полюса с годами постоянно движутся.

О магнитных полюсах нашей планеты человечество знает уже давно. Интересно, что истинный северный магнитный полюс, то есть место где сходятся силовые линии магнитного поля Земли и выходят на поверхность располагается как раз в Южном полюсе, а истинный южный на Северном полюсе. Но для удобства принято считать что Северный магнитный полюс находится в Арктике, а Южный в Антарктике.

На географический Северный полюс (точка оси вращения Земли) указывает Полярная звезда, но она не всегда и ни везде видна, и разница между географическим и магнитными полюсами может в разных местах Земли бывает очень заметна. Величину этого расхождения называют магнитным склонением. Магнитное склонение необходимо учитывать при использовании компаса в навигации.

Как было отмечено выше, магнитные полюса не стоят на месте. Одной из причин такого перемещения является Солнце. Потоки заряженных частиц от Солнца входя в магнитосферу Земли порождают в ионосфере электрические токи, те в свою очередь порождают вторичные магнитные поля которые возмущают земное магнитное поле. Благодаря этому имеет место суточное эллипсообразное перемещение магнитных полюсов. Так же на перемещение магнитных полюсов влияют локальные магнитные поля порожденные намагниченностью пород земной коры. Поэтому точного местоположения в пределах 1 км у магнитного полюса нет.

В 2001 году Северный магнитный полюс отличался от географического на 967 км, но за 7 лет до это полюс сместился на 400км. Из всех наблюдений начиная с 1831 года столь резкого смещения магнитного полюса не наблюдалось. Смещение магнитного полюса относительно географического в наше время на 967км незначительно, в 1831 году это смещение было более чем в 2200км. Положение Южного магнитного полюса стоит тоже не на месте. По многолетним наблюдениям Южный магнитный полюс относительно географического находился в 1959 км в 1831году и 2817км в 2000 году.

Так как для навигации необходимо точно знать точное положение магнитных полюсов, которые постоянно смещаются (дрейфуют),  геофизики научились следит за их перемещением путем построения математической модели магнитного поля Земли.

Геомагнитное поле измеренное в любой точке Земли является комбинацией нескольких магнитных полей, главное поле - это 95% от геомагнитного поля, генерируется во внешних жидких слоях ядра планеты. Главное поле меняется во времени весьма медленно. Внешние источники так же входят в состав геомагнитного поля Земли (2%). Внешние источники магнитного поля образуются из токов текущих в ионосфере и магнитосфере Земли. Другие источники (2,5...3%) - это аномальные магнитные области, электрические токи текущие в коре или верхней мантии и др. источники. На основе этих полей и учитывая вековые вариации изменения положения магнитных полюсов можно создать достаточно точную масштабную модель геомагнитного поля Земли. Благодаря этому каждые пять лет избранный комитет Международной ассоциации магнетизма и астрономии утверждает набор коэффициентов. Этот набор коэффициентов используется для линейной экстраполяции основных коэффициентов модели. Таким образом положение магнитных полюсов можно рассчитать с точностью до 30´, хотя существую 10° отклонения в магнитных аномалиях, которые имеют ограниченную область.
Но ни какая математическая модель не может предсказать положение полюсов с абсолютной точностью, для этого ввели понятие модельный магнитный полюс который весьма близок к реальному магнитному полюсу, что позволяет обойтись без дорогих и постоянных экспедиций к полюсам нашей планеты.

Наибольшей интерес ученых вызывает резкое смещение Северного магнитного полюса до 15 км в год в 70 годах (было 9 км в год до 1971 года). Южный полюс ведет себя более спокойно (4-5 км в год). Как предполагают ученые столь резкое ускорение движения Северного магнитного полюса вызвано геомагнитным толчком произошедшим в 1969-1970 годах, которые стали повторятся почти что каждые 10 лет. Нынешняя скорость дрейфа Северного полюса оценивается в 40 км в год. Если так пойдет дальше, то через 50 лет полюс может оказаться над Сибирью, с учетом того что скорость дрейфа полюсов постоянно увеличивается. При этом наблюдается уменьшение напряженности магнитного поля Земли на 20% за 450 лет. Многие ученые считают все эти явления предвестником инверсии магнитных полюсов. Как оказалось, инверсия магнитных полюсов происходила и раньше и не однократно, эти инверсии оставили магнитные отпечатки в самых разнообразных минералах. За последние 5 миллионов лет магнитная инверсия полюсов происходила 20 раз!
В момент инверсии происходит сильное ослабление главного магнитного поля, а как известно геомагнитное поле Земли защищает нас от космического излучения, которое губительно для биосферы планеты. Последствия инверсии магнитных полюсов для здоровья и жизни человека не предсказуемы.

Alex Liman

Изображение - Карта_Северного_полюса.svg - Будучи работой высших федеральных органов государственной власти США, произведение находится в общественном достоянии.