Что такое движение полюсов
Северный магнитный полюс стремится в Сибирь. Что это значит?
В отличие от географических полюсов, магнитные имеют свойство свободно гулять на десятки километров в год. В 2019 году это движение было столь быстрым и неожиданным, что ученым, которые отвечают за Всемирную магнитную модель, пришлось экстренно корректировать представление магнитного поля Земли. Скорость смещения за последние 20 лет выросла с 15 километров в год до 55. Чем грозит столь быстрый дрейф магнитного полюса?
В смещении северного магнитного полюса ничего необычного нет. Когда в ходе экспедиции в 1821 году впервые обнаружили непосредственную точку, куда указывает компас, она находилась на полуострове Бутия в канадской Арктике. Через 70 лет норвежец Амундсен заново открыл северный магнитный полюс в 50 километрах от первой локации. Следующие 90 лет полюс мигрировал на север со скоростью примерно 15 километров в год.
А вот в 1990-х движение точки, в которую указывают все наши компасы, только ускорялось. К 2017 году эта точка преодолела географический Северный полюс и продолжает двигаться в сторону Сибири и полуострова Таймыр. За это время скорость перемещения выросла в четыре раза и сейчас составляет 50—60 километров в год.
«К 2040 году все компасы, вероятно, будут указывать восточнее истинного севера, — рассказывал ученый Кьяран Бегган из Британской геологической службы, которая отслеживает перемещение северного магнитного полюса. — Последние 350 лет магнитный север скитался по одной и той же части Канады».
Геологическая служба совместно с коллегами из США занимается сбором информации для Всемирной магнитной модели — крупномасштабного пространственного представления магнитного поля Земли.
Эта магнитная оболочка вокруг нашей планеты защищает все живое от смертоносного и разрушительного солнечного излучения. Не будь ее, Земля сегодня могла бы выглядеть как Марс: солнечный ветер сдул бы живительную атмосферу и лишил планету океанов и растительности.
Во время экспедиций автоматических аппаратов к Марсу было выявлено, что магнитное поле этой планеты обладает напряженностью в 500 раз слабее земного. Оно крайне неустойчивое.
Инверсия полюсов
Магнитное поле Земли также может ослабевать в случаях, когда происходит инверсия: северный и южный магнитные полюсы меняются местами, а стрелка компаса начинает указывать в противоположном направлении. За историю существования человека как живого вида такого не случалось.
Однако в истории планеты инверсии магнитного поля бывали, и случалось это не раз. За последние 80 млн лет ученые насчитали 183 таких разворота. И носили они статистически абсолютно случайный характер, никаких закономерностей или периодичности ученые в ходе изысканий не обнаружили.
При этом сильно различаются и оценки того, насколько быстро происходили подобные развороты. Некоторые специалисты подсчитали, что в среднем на завершение разворота нужно 7 тыс. лет. Последний разворот, который имел место 780 тыс. лет назад, произошел за 22 тыс. лет, как считают ученые.
Хотя бывали и случаи, когда разворот случался всего за несколько сотен лет. Так было, например, в конце последнего ледникового периода, примерно 41 тыс. лет назад. Речь про событие, которое получило название палеомагнитного экскурса Лашамп-Каргаполово. Это была не полная инверсия, а экскурс: полярность сменилась, но магнитное поле вскоре восстановило прежнюю полярность.
Немецкий исследовательский центр наук о Земле в 2012 году опубликовал работу, посвященную этому событию. Ученые писали, что 41 тыс. лет назад компас в районе Черного моря указывал на юг. Как об этом узнаю́т? По анализу намагниченности океанических отложений и лавовых потоков.
«Геометрия поля обратной полярности с силовыми линиями, ориентированными в противоположном направлении по сравнению с сегодняшней конфигурацией, просуществовала всего около 440 лет, и это было связано с напряженностью поля, которая составляла только четверть от сегодняшней», — рассказывал один из ведущих авторов работы Норберт Новачик.
Фактическая смена полярности длилась всего 250 лет. С точки зрения геологических масштабов времени это очень быстро.
В этот период магнитное поле было еще слабее — всего 5% от его нынешней напряженности. Как итог, Земля почти полностью лишилась своего экрана, защищающего ее от жестких космических лучей, значительно выросло радиационное воздействие. Это подтверждается пиками радиоактивного бериллия, который был обнаружен в кернах льда, извлеченных из ледникового щита в Гренландии. Они возникли в результате столкновения высокоэнергетических протонов с атомами в атмосфере планеты.
Ученые отмечают, что в последние 200 лет магнитное поле Земли уменьшилось примерно на 10%. Вкупе с ускорившимся дрейфом северной точки можно было бы спекулировать о том, что грядет смена магнитных полюсов планеты. Однако процесс этот может быть столь долгим, что к моменту полной инверсии человеческая цивилизация будет выглядеть совершенно иначе.
Но падение напряженности магнитного поля, которое сопровождает инверсию, делает Землю менее защищенной от враждебного космического излучения. Вскоре после того, как были составлены первые хронологические карты инверсий, ученые начали сопоставлять их с известными массовыми вымираниями на планете.
И действительно, некоторые периоды инверсий совпадали с периодами геологических катастроф и значительным сокращением биоты. Но из-за крайней сложности подобных исследований и недостатка информации обнаружить какие-либо четкие взаимосвязи практически невозможно. Ведь инверсия может быть не причиной, а следствием подобного вымирания, которое началось в результате падения крупного астероида, последовавшей вулканической активности и инверсии.
Что известно точно, так это то, что смещение северного магнитного полюса будет означать и смещение полярных сияний. Кто знает, где будут наблюдать их в ближайшие тысячи или сотни лет.
Почему магнитный полюс дрейфует?
Чем ученые объясняют смещение северного магнитного полюса? Надо понимать, что магнитное поле создается благодаря богатому железом ядру планеты, которое находится в постоянном вращении. Как у любого магнетика, у него есть юг и север. Магнитный полюс — это место, где поле проходит перпендикулярно поверхности Земли и где свободно вращающаяся магнитная стрелка будет указывать ровно вниз.
Из учебников физики мы знаем, что силовые линии магнитного поля входят в южный полюс и выходят из северного. Так что с точки зрения науки на севере у нас на самом деле находится южный магнитный полюс, а на юге — северный. Но земляне договорились отказаться от этой условности, чтобы избежать путаницы. Так что давайте перевернем страницу и забудем этот шаг в сторону от повествования.
Филип Ливермор с коллегами из Университета Лидса в Великобритании в относительно свежей научной работе пришли к выводу, что движение магнитного полюса на севере связано с «перетягиванием каната» между двумя участками отрицательного магнитного поля под Канадой и Сибирью. В последние годы канадское пятно значительно ослабло, что позволило сибирскому потянуть полюс в своем направлении. В следующий десяток лет полюс продолжит двигаться в сторону Сибири и пройдет расстояние в 660 километров.
«В период с 1999 по 2019 год на сибирском пятне наблюдалось незначительное усиление, а на канадском участке значительно снизилось абсолютное значение», — комментирует Ливермор.
Команда ученых смоделировала это изменение напряженности, чтобы выяснить, что за изменения в ядре Земли их вызвали, и пришли к выводу, что примерно в 1970-х годах в ядре произошло изменение потока жидкого железа.
В последние 7 тыс. лет северный магнитный полюс хаотично перемещался вокруг географического, следуя непредсказуемым потокам железа в ядре. И куда бы он ни двинулся сейчас, можно с уверенностью сказать, что вряд ли он останется там надолго.
Читайте также:
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш Telegram-бот. Это анонимно и быстро
ОПИСАНИЕ ДВИЖЕНИЕ ПОЛЮСОВ ПО ВОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ
Заметим, что материал, на основании которого авторы получили вековое движение северного полюса Земли, весьма ограничен и недостаточен для окончательного суждения. Не исключена возможность, что трактуемое перемещение этого полюса как вековое на самом деле может оказаться долгопериодическим. И. Ф. Карбут [1,2,4].
Перемещение магнитного полюса может быть следствием процесса колебаний, и в конечном итоге полюс будет смещаться обратно, по направлению к Канаде. Такова одна из точек зрения. Ранее проведенные исследования показали: за последние 150 лет сила магнитного поля Земли уменьшилась на 10 процентов. За этот период северный магнитный полюс переместился на 685 миль в Арктике. За последнее столетие скорость перемещения магнитных полюсов увеличилась по сравнению с предыдущими четырьмя столетиями.
Северный магнитный полюс впервые был открыт в 1831 году. В 1904 году, когда ученые вторично провели измерения, обнаружилось, что полюс переместился на 31 милю. Он долго «блуждал» по арктической Канаде, но с 70-х годов прошлого века его движение обрело четкое направление. С растущей скоростью, достигающей сейчас 46 км в год, полюс практически по прямой устремился в Российскую Арктику. По прогнозу Канадской геомагнитной службы, к 2050 году он будет находиться в районе архипелага Северная Земля. Стрелка компаса указывает на магнитный полюс, а не на географический. Аляска в ближайшие 50 лет может лишиться Северного сияния. В то же время появится возможность увидеть Северное сияние в некоторых районах Европы. Впрочем, всего этого может и не случиться. Северный магнитный полюс может в любой момент изменить направление движения или остановиться, и предвидеть этого нельзя. А для Южного полюса и вовсе нет прогноза на 2050 год. До 1986 года он двигался весьма бодро, но потом его скорость упала.
Вместе с перемещением магнитного полюса перемещается и этот овал. Расчеты физиков показали, что при сместившемся северном магнитном полюсе самые мощные токи будут течь над Восточной Сибирью. А во время магнитных бурь они будут смещаться почти до 40-го градуса северной широты. По вечерам концентрация электронов над югом Восточной Сибири будет на порядок выше нынешней.
Обратимся к фактам. А факты говорят о том, что на протяжении истории Земли геомагнитное поле неоднократно меняло свою полярность. Существовали периоды, когда инверсии происходили по нескольку раз за миллион лет, и случались периоды длительного затишья, когда десятки миллионов лет магнитное поле сохраняло свою полярность.
1. Уменьшение на протяжении последних 2,5 тыс. лет напряженности геомагнитного поля;
2. Ускорение падения напряженности поля в последние десятилетия;
3. Резкое ускорение смещения магнитного полюса;
4. Особенности распределения магнитных силовых линий, которое становится похожим на картину, соответствующую стадии подготовки инверсии.
На картинке зелёными точками показан прогноз движения Северного полюса на 750 дней вперед. Каждые 30 дней отмечены квадратиком. «Официальный» Северный полюс, используемый для определения географических координат, отмечен красным кружком. Истинное положение оси вращения Земли в настоящий момент показано звёздочкой [3,6,5].
Прогноз движения Северного полюса
Список используемой литературы:
5. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии: Учебное пособие / под ред. В.В. Иванова. – М.: Едиториал УРСС, 2001;
6. Геодезическая астрономия применительно к решению инженерно-геодезических задач / И.С. Пандул. – СПб.: Политехника, 2010;
ДВИЖЕНИЕ ПОЛЮСОВ ЗЕМЛИ
Вековое движение в год
Направление движения
Заметим, что материал, на основании которого авторы получили вековое движение сев. полюса Земли, весьма ограничен и недостаточен для окончательного суждения. Не исключена возможность, что трактуемое перемещение этого полюса как вековое на самом деле может оказаться долгопериодическим. И. Ф. Карбут.
Полезное
Смотреть что такое «ДВИЖЕНИЕ ПОЛЮСОВ ЗЕМЛИ» в других словарях:
ДВИЖЕНИЕ ПОЛЮСОВ ЗЕМЛИ — перемещение географических полюсов по поверхности Земли, связанное с изменением направления мгновенной оси ее вращения. Определяется по изменению широты пунктов на поверхности Земли (см. Служба широты). Движение полюсов Земли обусловлено… … Большой Энциклопедический словарь
движение полюсов Земли — Медленное перемещение географических полюсов по земной поверхности из за того, что земная ось не сохраняет относительно тела планеты неизменного положения. Syn.: перемещение полюсов … Словарь по географии
движение полюсов Земли — перемещение географических полюсов по поверхности Земли, связанное с изменением направления мгновенной оси её вращения. Определяется по изменению широты пунктов на поверхности Земли (см. Служба широты). Движение полюсов Земли обусловлено… … Энциклопедический словарь
Движение полюсов Земли — перемещение географических полюсов Земли по ее поверхности. Д. п. З. происходит из за того, что мгновенная ось вращения Земли не сохраняет в теле Земли неизменного направления. На возможность Д. п. З. как одного из свойств вращения Земли… … Большая советская энциклопедия
ДВИЖЕНИЕ ПОЛЮСОВ ЗЕМЛИ — перемещение геогр. полюсов по поверхности Земли, связанное с изменением направления мгновенной оси её вращения. Определяется по изменению широты пунктов на поверхности Земли (см. Служба широты). Д. п. З. обусловлено сезонными перемещениями атм.… … Естествознание. Энциклопедический словарь
ДВИЖЕНИЕ ПОЛЮСОВ МАГНИТНЫХ — установлено систематическими наблюдениями обсерваторий, действующих несколько столетий. Д. п. м. в процессе геол. истории изучается по палеомагнитным данным. Интерпретация последних условна и основана на предположении, что геомагнитное поле в… … Геологическая энциклопедия
ДВИЖЕНИЕ ЧАНДЛЕРОВСКОЕ (СВОБОДНАЯ НУТАЦИЯ) — блуждание в теле Земли мгновенной оси невозмущенного вращения вследствие несовпадения ее с главной осью инерции. Теория Д. ч. для случая абсолютно твердой Земли дана Эйлером (1765); вычисленный им период составил 305 дней. Геометрически… … Геологическая энциклопедия
Вращение Земли — одно из движений Земли. В. З. объясняется смена дня и ночи, видимое суточное движение небесных тел, а также некоторые явления, происходящие на поверхности Земли: поворот плоскости качаний груза, подвешенного на нити (см. Фуко маятник),… … Большая советская энциклопедия
ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ — движение земного шара вокруг оси, наклоненной к плоскости эклиптики под углом e = 66° 33 45 (для эпохи 1950 г.). Этот угол медленно изменяется (на 47 в 100 лет). Если смотреть с сев. полюса Земли, то ее вращение происходит против… … Геологическая энциклопедия
перемещение полюсов — Медленное перемещение географических полюсов по земной поверхности из за того, что земная ось не сохраняет относительно тела планеты неизменного положения. Syn.: движение полюсов Земли … Словарь по географии
lsvsx
lsvsxВсё совершенно иначе!
Истина где-то посередине. Так давайте подгребать к ней не теряя достоинства.
Большинство из нас знает, что географические полюса постоянно совершают сложные петлеобразные движения в направлении суточного вращения Земли (прецессия оси с периодом периодом в 25776 лет ).
В истории Земли изменения положения географических полюсов происходили неоднократно, и с этим явлением, в первую очередь, связывают оледенение обширных областей суши и кардинальные перемены климата всей планеты. Но отголоски в человеческой истории получила только последняя катастрофа, скорее всего связанная со сдвигом полюсов, произошедшая около 12-ти тысяч лет назад. Все мы знаем – Мамонты вымерли. Но всё было гораздо серьёзнее. Исчезновении сотен видов животных не подлежит сомнению. О Всемирном Потопе и Гибели Атлантиды ведутся дискуссии но одно несомненно – отголоски величайшей катастрофа на памяти человечества имеют под собой реальную основу. И вызвана, скорее всего, смещением полюсов всего на 2000 км.
Не будем забывать и о основанной на Библии гипотезе о наличии в прошлом паров воды над атмосферой Земли, изложенной в книге Джозефа Диллоу «Воды сверху». Поскольку молекулярная масса H2O равна 18, а воздуха – 29, то пары воды легче воздуха, и поэтому пароводяная оболочка физически вполне могли существовать над атмосферой Земли.
Но вообще-то описываемые выше события всего лишь цветочки. За последние 500 млн. лет, учёные насчитали пять наиболее хорошо известных массовых случаев гибели представителей животного и растительного мира нашей планеты. Многие связывают эти события с падением метеоритов. Каждая из «пятерки» сметала с лица Земли от 50% до 96% ее флоры и фауны.
Вот эта «Большая пятерка»:
Первый инцидент произошел 439 млн. лет назад в Ордовицко-Силурийском периоде. В результате уничтожены 25% семейств морских животных и 60% морской флоры.
Вторая катастрофа произошла 364 млн. лет назад, на исходе Девонского периода. Не стало 22% семейств морских обитателей и 57% морской флоры.
Третья, случившаяся 251.4 млн. лет назад, в Пермско-Триасовом периоде, была самой масштабной. Всего погибли 95% живых существ, в том числе 53% семейств морских животных, 84% морской флоры и приблизительно 70% сухопутных организмов, включая растений, насекомых и позвоночных. Вначале специалисты полагали, что гибель животных и растений происходила на протяжении примерно 8 млн лет, но затем этот период сократили до 5 тыс. лет. Виновниками катастрофы разные ученые называли то мощные излияния вулканических лав, то снижение уровня кислорода в атмосфере, то изменение уровня моря, климатические колебания, внезапный выброс из недр ядовитых газов и т.п. Но недавно американские геохимики и планетологи во главе с Л.Бекер (L.Becker; Университет штата Вашингтон, Сиэтл) нашли свидетельства космического происхождения этой катастрофы: изотопный состав гелия и аргона в образцах горных пород из таких удаленных друг от друга мест, как Китай, Япония и Венгрия, оказался типичным для метеоритов. Более того, исследователи выяснили, каким образом эти газы могли сохраниться в земных породах до наших дней. Они обнаружили микроскопические количества гелия и аргона в фуллеренах – полых молекулярных сетчатых шариках, образованных чистым углеродом. Анализ газов, которые находятся в таких решетчатых “клетках”, показал: содержание изотопа 3He в образцах пород, относящихся к изучаемому времени, в 50 раз больше, чем в слоях, лежащих выше или ниже, а отношения 3He/4He и 40Ar/36Ar в них типичны для метеоритов и не характерны для Земли.
В качестве «подозреваемого» учёные рассматривают кратер Вудли, диаметром 120 километров, расположенный около города Вурамел, на западном побережье Австралии. Это — четвертый по величине кратер на нашей планете. Его очертания удалось выявить, лишь измерив аномалии магнитного и гравитационного поля Земли в этом районе. Судя по расчетам, кратер Вудли образовался в результате падения метеорита диаметром пять километров. В момент удара сила давления в триста тысяч раз превысила атмосферное давление.Сразу после падения метеорита на всей планете начались извержения вулканов. В океанах возникли гигантские приливные волны – цунами. В небо взметнулась плотная завеса пыли; на несколько месяцев Солнце скрылось за ней.
Геолог Артур Дж. Мори собрал пробы с трехсотметровой глубины. Их анализ показал, что породы в данном слое отложений чрезвычайно уплотнены. Обнаружились также многочисленные стекловидные образования, возникающие при резком перепаде температур и давлений. Однако остатки самого метеорита так и не были найдены. Да и точно датировать время его падения тоже пока не удалось.
Четвертая, происшедшая от 199 до 214 млн. лет тому назад, в конце Триасового периода, унесла жизни 22% семейств морской фауны и 52% морской флоры. Она же, правда, расчистила эволюционное пространство для появления самых крупных из известных науке земных существ – динозавров.
Наконец, последняя, самая известная катастрофа, подписавшая смертный приговор динозаврам, случилась 65 млн. лет назад в Третично-Меловом периоде. Тогда погибли 16% семейств морских животных, 47% морской фауны и 18% семейств сухопутных позвоночных.
Наиболее вероятной причиной гибели динозавров стало уже доказанное падение на Землю астероида в районе мексиканского полуострова Юкатан. Кратер диаметром 200 километров, оставленный 65 млн. лет назад «убийцей динозавров» был обнаружен неподалеку от мексиканской деревни Чикскулуб.
Дрейф Магнитных Полюсов.
В свое время, палеомагнитологи, изучая намагничивание пород в период их образования, обнаружили интересный факт, который назвали “дрейфом полюсов”. Выяснилось, что полюса Земли не находились все время на одном и том же месте, а достаточно сильно меняли свое положение. При этом измерения палеомагнитных полюсов для разных материков оказывались до определенного момента времени взаимосогласованными, что явно указывало на то, что до данного момента времени материки были соединены друг с другом. И лишь менее 250 млн. лет назад полюса вдруг “заходили ходуном”. Что это было – разбег тектонических плит или какая то другая катастрофа точно неизвестно но магнитное поле Земли начало многократно менять свое направление (магнитная аномалия Иллавара), не задерживаясь на одном месте более чем на 300 – 400 тысяч лет (время – ничтожное с точки зрения геологии).Тогда и произошло то, что иногда называют пермско-триасовым побоищем.
“Оказывается, не только млекопитающие (и мы в их числе) стали хозяевами планеты благодаря истреблению динозавров, но и сами динозавры воцарились на планете благодаря массовому истреблению предшествовавших им живых видов. На этой отметке, которая находится точно на границе между пермским и триасовым периодами, биологическая жизнь на Земле… претерпела чудовищно-катастрофическое прореживание: в течение считанных миллионолетий исчезло почти восемьдесят процентов всех обитателей морей и океанов и почти семьдесят процентов всех позвоночных!” (Н.Рудельман, “Экскурсия по катастрофам”).
Достаточно хорошо известные факты этого периода объясняет теория начавшегося расширения земли и связанных с этим изменения физических условий
Однако нас сейчас интересует не достаточно далёкое будущее (хотя возможность повторения Землёй судьбы Фаэтона не самая приятная перспектива) а непосредственно биологическое воздействие смещения магнитных полюсов, и глобальное изменение климата.
Информация к размышлению. Прецессия:
В настоящее время ось вращения Земли отклонена от вертикали на угол 23°27′ (23 градуса 27 угловых минут). Именно из-за этого происходит смена времён года. C помощью точных измерений обнаружилось, что положение земной оси очень медленно меняется, причем, в двух направлениях, которые назвали ПРЕЦЕССИЕЙ и НУТАЦИЕЙ.
Прецессия — это медленное передвижение оси вращающегося тела (в данном случае — земного шара) так, что ее концы (у Земли — полюса) медленно поворачиваются по кругу наподобие вращения оси крутящегося волчка, если ее отклонить от вертикали. При этом угол наклона оси от вертикальной линии в любой позиции прецессионного смещения одинаков. Скорость прецессии земной оси очень медленная — на 1° за каждые 71,6 года. А полный круг полюса пройдут за 25 776 лет (360° х 71,6).
Но кроме медленного вращения по конусу, земная ось совершает еще одно движение — нутационное, что означает изменение угла ее наклона к вертикали — от 22,1° (минимальный) до 24,5° (максимальный). Напомню, сейчас его значение равно 23°27′ и продолжает увеличиваться.
Смена времён года при различных углах наклона земной оси.
В случае земной оси, перпендикулярной к плоскости эклиптики, как это свойственно Юпитеру и Венере, на нашей планете не стало бы времен года. Земля была бы всегда в одинаковом положении относительно солнечных лучей, поэтому в каждой точке планеты всегда был бы один и тот же сезон, в зависимости от широты, и день всегда был равен ночи.
Если бы ось Земли расположилась бы в плоскости эклиптики, как это имеет место в случае Урана, то картина была бы удивительной. На полюсах Солнце спирально поднималось бы вверх к самому зениту, а затем таким же образом спускалось к горизонту, чтобы на полгода исчезнуть в небе полушария наблюдателя. Естественно, что когда Солнце поднималось бы к зениту то в приполярных районах должна устанавливаться тропическая жара. В средних широтах с началом весны станут увеличиваться дни; спустя некоторое время там установится непрерывный день, который будет длиться столько суток, сколько градусов содержит удвоенная широта местности. Для широты Петербурга день наступил бы через 30 суток после равноденствия и длился бы 120 суток. С наступлением зимы картина станет обратной. На экваторе день всегда равнялся бы ночи. Любопытно, что на всей планете не было бы точки, где Солнце не побывало бы в течение года в зените.
Ну а если повернуть ось так, чтобы ее наклон составлял 45° к плоскости эклиптики? В этом случае даты равноденствия и солнцестояний оказались бы теми же, но во время летних солнцестояний в каждом полушарии Солнце в зените было бы уже на широте 45° (широта тропиков). Жаркий пояс существенно расширился бы и непосредственно примыкал бы к холодному. На полюсах в летнее время Солнце могло достигать высоты 45o над горизонтом и светило бы более полугода.. На широтах Москвы, Харькова весь июнь был бы сплошной день. Зато зимой весь декабрь длилась бы полярная ночь.