какой магнитный полюс находится в южном полушарии земли
Ответьте № 1228 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.
Какой магнитный полюс находится в Южном полушарии Земли?
Северный. К нему притягвается южный полюс магmmюй стрелки.
Попробуйте провести следующий опыт. Приготовление раствора
сахара и расчёт его массовой доли в растворе.
Отмерьте мерным ( Подробнее. )
Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих ( Подробнее. )
Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. ( Подробнее. )
Магнитные полюса Земли
Магнитные полюса Земли – это условные точки. Они необходимы для того, чтобы обозначить, в каких местах поверхности магнитные линии расположены под прямым углом. Принято считать, что это две диаметрально противоположные точки на шаре, но, как показывают исследования, это далеко от истины. Феномен полюсов мы исследуем в нашей статье.
Ещё в 16 веке учёный Уильям Гильберт вынес предположение о том, что вся наша планета – это гигантский магнит. Соответственно, как и у каждого магнита, у неё есть два полюса, в которых стрелка укажет вертикальное направление. Если нас спросят, где же располагаются эти точки, мы подумаем о двух ледяных участках – Северном и Южном географических полюсах. И ошибёмся. Четыре столетия назад Гильберт совершил такую же ошибку, отождествляя понятия географические и физические. Сейчас, при нынешнем уровне развития науки, такую ошибку сделать уже не удастся. Эти полюса не совпадают между собой.
Так где же они находятся? Чтобы дать ответ на этот вопрос, в первой половине девятнадцатого века активно предпринимались попытки исследований. Методика исследований заключалась в следующем: за ориентир брался компас, а если быть точнее, его родственник магнитометр. Основное внимание уделялось магнитному отклонению – тому углу, на который стрелка отклоняется в вертикальном направлении. Происходит это в результате воздействия на прибор магнитного поля Земли.
В Северном полушарии (Северный магнитный полюс)
Имена Джона Росса и его неповторимой экспедиции навеки связаны с открытием Южного магнитного полюса. Росс не был физиком-профессионалом, действовавшим целенаправленно. Будучи мореплавателем, из Европы в Восточную Азию он направлялся на судне «Виктория» в надежде найти северо-западный морской путь. «Виктория» устремилась к побережью Канады. В 1830 году сильные холода пришли раньше, чем рассчитывал Росс, в результате чего «Виктория» была обездвижена среди льдов. Пришлось предпринять незапланированную остановку, продлившуюся не один месяц.
Случилось это у полуострова Феликса Бута, именуемого также Землёй Бутией. Снаряжаясь в путешествие, все моряки того времени брали с собой устройства для осуществления магнитных наблюдений. Росс имел при себе магнитометр и в то суровое время зимовки подолгу изучал побережье с помощью прибора.
Стрелка не переставала удивлять – она отклонялась настолько сильно, что Росс понял: совсем рядом находится полюс. Взяв карту, он старательно принялся наносить все известные ему показания, чтобы прикинуть точное место. Уже весной 1831 года, когда вынужденная зимовка подходила к концу, Росс и его экспедиция обошли около двухсот километров западной Бутии, чтобы найти заветное место. И результат не заставил себя ждать. 1 июня удалось достоверно установить координаты – мыс Аделаиды, 70°05′ северной широты; 96°47′ западной долготы. Показатель отклонения магнитометра – 89’59.
В Южном полушарии (Южный магнитный полюс Земли)
Еще через десять лет такое же открытие произошло и в Южном конце света. Целью совершить его задался Карл Росс – племянник, сопровождавший Джона Росса в Бутии. В 1840 г. Карл направился к Антарктиде. К концу декабря ему удалось достигнуть айсбергов, а в ночь наступающего 1841 года – Южного полярного круга.
В распоряжении Карла было уже два судна – «Эребус» и «Террор». И оба столкнулись с паковыми льдами. Продвигаться дальше казалось немыслимым безумием, но всё же Росс приказал пробраться настолько далеко, насколько это вообще будет возможно. И судна стали продираться через ледники. Как ни странно, затратив несколько упорных часов на штурм суровых природных условий, Росс был вознаграждён. Паковые льды уступили место редким отстающим друг от друга льдинам, и пространства для движения стало заметно больше.
Уже 9 января море стало практически чистым, и Росс был вне себя от радости. Это удивительное и совершенно свободное от сковывающих глыб водное пространство было названо впоследствии в его честь. На этом его знаменательные открытия не закончились. Показался берег, и тут уж ничто не мешало путешественнику обозначать территории во славу Британской империи. Одной из самых знаменитых локаций стала Земля Королевы Виктории.
Но возникли некоторые трудности. Рельеф был такой, что приблизиться к нужной точке у Росса не получалось. По его подсчётам, до искомого оставалось около восьмисот километров, но добраться туда было трудно, если не невозможно, потому что берег упрямо уводил суда в южном направлении.
Тогда мореплаватель принял решение изучить так много, сколько вообще может, нанести никем не изведанные ранее места на карту и, в случае неудачи с полюсом, вернуться домой с максимально полными знаниями. Все показатели магнитометра тщательно записывались.
28 января экспедиция разглядела две горы, которые на поверку оказались запрятанными во льдах вулканами. Более того, один из них проснулся! Это зрелище потрясло моряков. Из жерла струилась алая лава, а высоко вверх простиралось гигантское дымовое облако. Казалось, это ужасающее зрелище стоило всех трудностей и страхов, с которыми пришлось столкнуться.
Огромный пышущий вулкан был назван Эребусом в честь судна, на котором плыл Росс. Соседний же с ним вулкан поменьше назвали Террором. Глава плавания упорно вёл своих товарищей на юг, чтобы угнаться за непокорной стрелкой, и тут его встретило ещё одно потрясение. На горизонте, насколько хватало глаз, расположилась бесконечная белоснежная стена. Подплыв ближе, он увидел простирающуюся на километры кромку шельфового ледника. Позже это изваяние также получило его имя. Стена уходила вверх более чем на 50 метров, и экипаж не смог разглядеть в ней ни одной трещины, позволявшей пробраться дальше.
Смог ли Росс преодолеть и эту преграду? В конечном счёте нет. Проплыв более трёхсот километров вдоль ледяной стены, он так и не смог найти никакой лазейки, чтобы проникнуть вглубь материка. Тогда, в середине антарктического февраля, он принял решение вернуться домой. Но тот факт, что из-за естественных препятствий ему не удалось достигнуть Северного магнитного полюса, ещё не делал эту вылазку бесполезной. Напротив, Росс совершил целую череду невероятных открытий и забрался в места, куда ещё не ступала нога ни одного человека.
В 1904 году, спустя 73 года после экспедиции в Бутию, было организовано новое путешествие по поиску северо-западного морского пути под командованием норвежца Амудсена. На судне «Йоа» он, обогнув Гренландию и Северную Канаду, смог достигнуть Аляски. Всё исследование заняло три года – с 1903 по 1906. В 1904 году экспедиция остановилась на зимовку на острове Кинг-Уильям. По показаниям магнитометра, отклонение составляло 89 градусов и 24 минуты. Увидев такие цифры, Амудсен решил непрерывно проводить измерения и даже организовал настоящую «полевую обсерваторию». Результаты знатно изумили исследователя. Выяснилось, что полюс сместился севернее практически на сорок шесть километров от той точки, в которой его зафиксировал Росс.
Обстоятельства, позволившие установить, что полюс по своей природе не являлся статичным, заставили постоянно отслеживать его динамику перемещения. Следующая попытка была предпринята в 1948 году. Благодаря изобретению и активному использованию самолётов, теперь не приходилось несколько месяцев, а то и лет дрейфовать в море, чтобы выискать нужную локацию.
Новая «стоянка» полюса обозначилась на берегах озера Аллен, что пролегло на острове Принца Уэльского. Очередной скачок не на шутку встревожил учёных. В отличие от того, что случился между 1831 и 1904 годом, этот составлял аж 400 километров! С этого момента стало понятно, что так надолго упускать полюс из виду чревато. Канадские исследовали стали наблюдать его каждые десять лет. В местечке под названием Резолют-Бей даже воздвигли геомагнитную обсерваторию, которая неусыпно измеряла показания приборов.
Удивительно, но даже за один день эта непокорная точка изменяет своё местоположение, незначительно сдвигаясь. На Юге дела обстояли гораздо хуже. После Росса никто не осмеливался плыть к Антарктиде, боясь затеряться во льдах и замёрзнуть насмерть. Наконец, судно «Нимрод» под командованием Эрнеста Шеклтона в 1907 году отважилось повторить этот подвиг. В море Росса Шеклтон появился к январю 1908 года. Отсюда начались самые большие сложности. Как и предшественнику, Шеклтону пришлось прорываться через паковые льды.
Наконец, 15 храбрых исследователей сошли на берег Земли Виктории, а «Нимрод» был отправлен в Новую Зеландию. Вплоть до конца октября 1908 года полярники выживали в самых жестоких реалиях континента, неустанно измеряя магнитометром отклонения и исследуя погодные условия.
29 октября по распоряжению Шеклтона люди направляются к Южному полюсу. Голодные, измотанные, замёрзшие, они упрямо идут вперёд. Тем не менее, цели они не достигают. Шеклтон отказался рисковать дальше и велел направляться обратно, оставив флаг на том крайнем месте, до которого команде удалось добраться.
Практически параллельно с Шеклтоном ещё одна исследовательская группа пробивалась к многострадальному полюсу. Их было всего трое – неопытные по части изучения отклонения, но упрямые и храбрые Дэвид, Моусон и Маккей.
Установив британский флаг, полярники в бешеном темпе кинулись обратно – к тому участку берега, откуда отходил «Нимрод». В их сердцах был ужас – они боялись, что не успеют до отплытия корабля и останутся помирать в этой чуждой земле. Они действительно опоздали к назначенному сроку, но само судно тоже задержалось перед отбытием, и измученные герои были с восторгом встречены соотечественниками.
Последнее установление полюса произошло в 2000 году. И условия экспедиции заметно изменились. И не только потому, что изменились средства передвижения, но и потому, что он сместился в океан, покинув Антарктиду. Это существенно упростило задачу в плане передвижения.
Причины изменения Магнитных полюсов Земли
Чем обусловлена постоянная перемена локации? В первую очередь, Солнцем. Так называемый солнечный ветер, под которым принято понимать потоки электрических частиц, вызывает электрические токи, проникая в ионосферу нашей планеты. Это ведёт к тому, что в магнитном поле Земли возникают локальные, вторичные по отношению к нему поля. Они воздействуют на поля Земли, оттого те и «реагируют на раздражитель», перемещаясь в пространстве. Чем вызвано такая огромная разница в дистанции между двумя измерениями в двадцатом веке? Чем сильнее действие вторичных полей, тем сильнее отклоняется полюс. Получается, в период между 1904 и 1948 годами воздействие заряженных частиц с Солнца было особенно сильным.
Интересные особенности были замечены и при изучении траектории «прогулок» полюсов. На Севере они эллиптической формы с движением по часовой стрелке, на Юге – против часовой стрелки. Выяснилось также, что на Севере точка «гуляет» больше, чем на Юге. Как показывают исследования, самые крупные дистанции покрываются в дни магнитных бурь. Но даже тогда на Юге расстояние не превышает 30 километров, в то время как на Севере составляет в два раза больший путь.
Опасность смены Магнитных полюсов Земли
Если Южный ориентир ещё не вселяет такого страха, то Северный своими постоянными скачками по 60 километров в год начинает вызывать нервные предположения у сведущих людей. Такими темпами злосчастный полюс дойдёт и до нашей страны. Если смотреть в долгосрочной перспективе, то такая тенденция к увеличению скорости перемещения полярностей может привести к тому, что однажды они полностью поменяются местами. В последний раз такое явление наблюдалось около 780 000 лет назад.
По одной из гипотез, в этот момент резкой инверсии полюсов магнитное поле Земли теряет большую часть своего напряжения. В свою очередь, это чревато тем, что пропадает та защита от солнечного ветра, которая уберегает нашу атмосферу. В рамках истории нашей планеты восстановление требует не такого уж длительного промежутка времени – около десяти тысяч лет. Но для того, чтобы истребить жизнь на Земле – это период колоссальный. Некоторые теоретики даже утверждали, будто именно резкая смена локаций полюсов в своё время вызвала гибель динозавров.
Нет никакой точной формулы, которая бы позволяла достоверно установить, когда произойдёт следующая смена. Но в среднем такая «пересменка» случалась каждые 250 000 лет. В то же время, последняя к нам перемена, по утверждениям учёных, случилась аж 780 000 лет назад. Этот срок значительно больше среднего, а значит, вселяет резонную тревогу: а что, если следующая такая совсем скоро?
Сейчас напряжённость Земли также претерпевает изменения – за последние 150 лет она снизилась приблизительно на 10 процентов. Если прибавить к этому стремительное движение Южного магнитного полюса, можно не на шутку встревожиться.
Тем не менее, в истории были этапы, когда падение напряженности поля сменялось на ее увеличение. Исходя из этого, делать однозначные предположения пока рано. Учёный Владимир Павлов, например, придерживается мнения, что процесс этот, хоть и обладает свойством внезапности, всё же не может произойти одномоментно. Для него нужны куда более значительные предпосылки, которые наверняка будут зафиксированы исследователями задолго до катастрофы.
Географический и магнитный Южный полюс Земли
Географический Южный полюс представляет собой крайнюю южную точку на поверхности Земли. Он находится на 90° южной широты в Антарктиде на территории исследовательской станции Амундсен-Скотт, учрежденной США в 1956 году. Полярный ледяной покров в этом мести двигается со скоростью примерно 10 м в год по направлению к морю Уэдделла. Следовательно, положение станции и остальных искусственных объектов относительно географического полюса со временем постепенно смещается.
Не нужно путать географический Южный полюс с Южным магнитным полюсом, который определяется на основе магнитного поля Земли.
Географический Южный полюс
Обычно координаты этого местоположения просто выражаются 90° южной широты, так как здесь сходятся все меридианы. Хотя, если все же учитывать долготу, то она будет равна 0°. Кроме того, все точки, удаляющиеся от Южного полюса, обращены на север к экватору Земли и значения их широт составляют меньше 90°. Эти координаты все еще обознаются в градусах южной широты, так как расположены в Южном полушарии.
Поскольку Южный полюс не имеет долготы, трудно определить его время. Кроме того, время нельзя узнать по положению солнца на небе. Таким образом, для удобства на американской исследовательской станции Амундсен-Скотт используют Ново-Зеландское время (UTC+12:00).
Магнитный и геомагнитный Южный полюс
Подобно Северному полюсу, Южный полюс также имеет магнитный и геомагнитный полюса, которые отличаются своим местом положения от географического Южного полюса. По данным Австралийского антарктического отдела, магнитный южный полюс – это место на поверхности планеты, где магнитное поле Земли имеет вертикальное направлении вверх. Эта точка лежит за пределами полярного круга. Из-за полярного дрейфа, полюс движется на северо-запад со средней скоростью около 10-15 км в год. Его текущее расстояние от географического Южного полюса составляет около 2900 км. В 2015 году Южный магнитный полюс находился на уровне 64,28° южной широты и 136,59° восточной долготы.
Геомагнитный Южный полюс определяется как точка пересечения между поверхностью Земли и осью магнитного диполя. По данным 2005 года, геомагнитный Южный полюс находился на отметке 79,74° южной широты и 108,22° восточной долготы. Это место находится вблизи российской научно-исследовательской станции Восток. Так как, магнитный диполь не считается точной моделью магнитного поля нашей планеты, геомагнитный Южный полюс не совпадает с Южным магнитным полюсом.
Кто открыл Южный полюс?
Хотя исследование Антарктиды началось в середине 1800-х годов, попытки исследования географического Южного полюса осуществились только в 1901 году. В этом году Роберт Фалькон Скотт предпринял попытку первой экспедиции от побережья Антарктиды до Южного полюса. Экспедиция “Дискавери” продолжалась с 1901 по 1904 год, и 31 декабря 1902 года достигла 82,26° южной широты, но дальше так и не продвинулась.
Вскоре после этого Эрнест Шеклтон, участвовавший в Экспедиции Скотта “Дискавери”, предпринял еще одну попытку достичь Южного полюса. Эта экспедиция была названа Экспедицией “Нимрода”, и 9 января 1909 года Шеклтон приблизился на 180 км к Южному полюсу, прежде чем вернуться назад.
Наконец, в 1911 году 14 декабря Роальд Амундсен стал первым человеком, покорившим географический Южный полюс. После открытия полюса Амундсен основал лагерь по имени Полихем и назвал плато, на котором находится Южный полюс, король Хакон VII. Cпустя 34 дня 17 января 1912 года Скотт, который пытался обогнать Амундсена, также покорил Южный полюс, но на обратном пути вся его экспедиция погибли от холода и голода.
После того, как Амундсен и Скотт достигли Южного полюса, люди не возвращались туда до октября 1956 года. В том году адмирал ВМС США Джордж Дуфек приземлился там, и вскоре после этого была построена станция Амундсен-Скотт в 1956-1957 годах.
С 1950-х годов большинство людей на Южном полюсе или вблизи него были исследователями и научными экспедициями. Поскольку в 1956 году была учреждена станция Амундсен-Скотт, исследователи постоянно укомплектовали ее, и в последнее время она была модернизирована и расширена, чтобы позволить большему числу людей работать там в течение всего года.
Магнитные полюса Земли — путешествие во времени
«Наша всеобщая мать Земля — это большой магнит!» — сказал английский физик и врач Уильям Гильберт, живший в XVI веке. Четыреста с лишним лет назад он сделал правильный вывод о том, что Земля представляет собой шарообразный магнит и её магнитные полюса — это точки, где магнитная стрелка ориентируется вертикально. Но Гильберт ошибался, полагая, что магнитные полюса Земли совпадают с её географическими полюсами. Они не совпадают. Более того, если положения географических полюсов неизменны, то положения магнитных полюсов со временем изменяются.
1831 год: первое определение координат магнитного полюса в Северном полушарии
В первой половине XIX века были предприняты первые поиски магнитных полюсов на основе прямых измерений магнитного наклонения на местности. (Магнитное наклонение — угол, на который отклоняется стрелка компаса под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости. — Прим. ред.)
Английский мореплаватель Джон Росс (1777–1856) отплыл в мае 1829 года на небольшом пароходе «Виктория» от берегов Англии, направляясь к арктическому побережью Канады. Как и многие смельчаки до него, Росс надеялся найти северо-западный морской путь из Европы в Восточную Азию. Но в октябре 1830 года льды сковали «Викторию» у восточной оконечности полуострова, который Росс назвал Землёй Бутия (в честь спонсора экспедиции Феликса Бута).
Зажатая во льдах у побережья Земли Бутия «Виктория» вынуждена была задержаться здесь на зимовку. Помощником капитана в этой экспедиции был молодой племянник Джона Росса Джеймс Кларк Росс (1800–1862). В то время уже стало обычным делом брать с собой в подобные путешествия все необходимые инструменты для магнитных наблюдений, и Джеймс воспользовался этим. На протяжении долгих зимних месяцев он ходил по побережью Бутии с магнитометром и проводил магнитные наблюдения.
Он понимал, что магнитный полюс должен быть где-то поблизости — ведь магнитная стрелка неизменно показывала очень большие наклонения. Нанося на карту измеренные значения, Джеймс Кларк Росс вскоре понял, где следует искать эту уникальную точку с вертикальным направлением магнитного поля. Весной 1831 года он вместе с несколькими членами экипажа «Виктории» прошёл 200 км в сторону западного побережья Бутии и 1 июня 1831 года на мысе Аделаиды с координатами 70°05′ с. ш. и 96°47′ з. д. обнаружил, что магнитное наклонение составило 89°59′. Так впервые были определены координаты магнитного полюса в Северном полушарии — иначе говоря, координаты Южного магнитного полюса.
1841 год: первое определение координат магнитного полюса в Южном полушарии
В 1840 году повзрослевший Джеймс Кларк Росс отправился на судах «Эребус» и «Террор» в своё знаменитое путешествие к магнитному полюсу в Южном полушарии. 27 декабря корабли Росса впервые встретились с айсбергами и уже в новогоднюю ночь 1841 года пересекли Южный полярный круг. Очень скоро «Эребус» и «Террор» оказались перед паковыми льдами, растянувшимися от края до края горизонта. 5 января Росс принял смелое решение идти вперёд, прямо на льды, и углубиться настолько, насколько это окажется возможным. И уже через несколько часов такого штурма корабли неожиданно вышли в более свободное ото льда пространство: паковый лёд сменился разбросанными там и тут отдельными льдинами.
9 января утром Росс неожиданно для себя обнаружил впереди по курсу свободное ото льда море! Таково было его первое открытие в этом путешествии: он открыл море, которое впоследствии было названо его собственным именем, — море Росса. Справа по курсу обнаружилась гористая, покрытая снегом земля, которая вынуждала корабли Росса плыть на юг и которая, казалось, не собиралась кончаться. Плывя вдоль берега, Росс, конечно, не упускал возможности открывать самые южные земли во славу Британского королевства; так была открыта Земля Королевы Виктории. В то же время его беспокоило, что на пути к магнитному полюсу берег может стать непреодолимым препятствием.
Между тем поведение компаса становилось всё более странным. Росс, обладавший богатым опытом магнитометрических измерений, понимал, что до магнитного полюса осталось не более 800 км. Так близко к нему ещё никто не приближался. Вскоре стало ясно, что Росс опасался не зря: магнитный полюс явно находился где-то справа, а берег упорно направлял корабли всё дальше и дальше на юг.
Росс попытался идти ещё дальше на юг, но очень скоро перед его глазами возникла совершенно невообразимая картина: вдоль всего горизонта, куда хватает глаз, простиралась белая полоса, которая по мере приближения к ней становилась всё выше и выше! Когда корабли подошли поближе, стало ясно, что перед ними справа и слева огромная бесконечная ледяная стена 50-метровой высоты, совершенно плоская сверху, без каких-либо трещин на обращённой к морю стороне. Это была кромка шельфового ледника, носящего ныне имя Росса.
Кромка шельфового ледника, носящего ныне имя Росса
В середине февраля 1841 года после 300-километрового плавания вдоль ледяной стены Росс принял решение прекратить дальнейшие попытки найти лазейку. С этого момента впереди оставалась лишь дорога домой.
Экспедицию Росса никак нельзя считать неудачной. Ведь ему удалось измерить магнитное наклонение в очень многих точках вокруг побережья Земли Виктории и установить тем самым положение магнитного полюса с высокой точностью. Росс указал такие координаты магнитного полюса: 75°05′ ю. ш., 154°08′ в. д. Минимальное расстояние, отделявшее корабли его экспедиции от этой точки, составляло всего 250 км. Именно измерения Росса нужно считать первым достоверным определением координат магнитного полюса в Антарктиде (Северного магнитного полюса).
Координаты магнитного полюса в Северном полушарии в 1904 году
Прошло 73 года с момента определения Джеймсом Россом координат магнитного полюса в Северном полушарии, и вот теперь поиск магнитного полюса в этом полушарии предпринял знаменитый норвежский полярный исследователь Руаль Амундсен (1872–1928). Впрочем, поиск магнитного полюса не был единственной целью экспедиции Амундсена. Главной целью было открытие северо-западного морского пути из Атлантического океана в Тихий. И он достиг этой цели — совершил в 1903–1906 годах плавание из Осло, мимо берегов Гренландии и Северной Канады до Аляски на небольшом промысловом судне «Йоа».
Маршрут экспедиции Амундсена 1903–1906 годов
Впоследствии Амундсен писал: «Я хотел, чтобы моя детская мечта о северо-западном морском пути соединилась в этой экспедиции с другой, гораздо более важной научной целью: нахождением нынешнего местоположения магнитного полюса».
Он подошёл к этой научной задаче со всей серьёзностью и тщательно подготовился к её выполнению: изучал теорию геомагнетизма у ведущих специалистов Германии; там же приобрёл магнитометрические приборы. Практикуясь в работе с ними, Амундсен летом 1902 года объездил всю Норвегию.
К началу первой зимы своего путешествия, в 1903 году, Амундсен достиг острова Кинг-Уильям, который находился совсем недалеко от магнитного полюса. Магнитное наклонение здесь составляло 89°24′.
Решив провести зимовку на острове, Амундсен одновременно создал здесь настоящую геомагнитную обсерваторию, которая выполняла непрерывные наблюдения в течение многих месяцев.
Весна 1904 года была посвящена наблюдениям «в поле» с целью определения координат полюса настолько точно, насколько это было возможно. Амундсен достиг успеха и обнаружил, что положение магнитного полюса заметно сместилось к северу по отношению к той точке, в которой его нашла экспедиция Джеймса Росса. Оказалось, что с 1831 по 1904 год магнитный полюс переместился на 46 км к северу.
Забегая вперёд, заметим, что есть данные о том, что за этот 73-летний период магнитный полюс не просто немного переехал на север, а скорее описал небольшую петлю. Где-то к 1850 году он сначала прекратил своё движение с северо-запада на юго-восток и лишь потом начал новое путешествие на север, продолжающееся и сегодня.
Дрейф магнитного полюса в Северном полушарии с 1831 по 1994 год
Путь дрейфа Южного магнитного полюса по результатам экспедиций разных лет
В следующий раз местоположение магнитного полюса в Северном полушарии было определено в 1948 году. Многомесячная экспедиция в канадские фьорды не понадобилась: ведь теперь до места можно было добраться всего за несколько часов — по воздуху. На этот раз магнитный полюс в Северном полушарии был обнаружен на берегу озера Аллен на острове Принца Уэльского. Максимальное наклонение составляло здесь 89°56′. Оказалось, что со времён Амундсена, то есть с 1904 года, полюс «уехал» к северу на целых 400 км.
С тех пор точное местоположение магнитного полюса в Северном полушарии (Южного магнитного полюса) определялось канадскими магнитологами регулярно с периодичностью около 10 лет. Последующие экспедиции состоялись в 1962, 1973, 1984, 1994 годах.
Неподалёку от точки пребывания магнитного полюса в 1962 году, на острове Корнуоллис, в местечке Резолют-Бей (74°42′ с. ш., 94°54′ з. д.), была построена геомагнитная обсерватория. В наше время путешествие на Южный магнитный полюс — это всего лишь достаточно короткая прогулка на вертолёте от Резолют-Бей. Неудивительно, что с развитием средств сообщения в XX столетии этот удалённый городок на севере Канады всё чаще и чаще стали посещать туристы.
Обратим внимание на то, что, говоря о магнитных полюсах Земли, мы на самом деле говорим о неких усреднённых точках. Ещё со времени экспедиции Амундсена стало ясно, что даже на протяжении одних суток магнитный полюс не стоит на месте, а совершает небольшие «прогулки» вокруг некоторой средней точки.
Причина таких перемещений, конечно, Солнце. Потоки заряженных частиц от нашего светила (солнечный ветер) входят в магнитосферу Земли и порождают в земной ионосфере электрические токи. Те, в свою очередь, порождают вторичные магнитные поля, которые возмущают геомагнитное поле. В результате этих возмущений магнитные полюса и вынуждены совершать свои ежесуточные прогулки. Их амплитуда и скорость, естественно, зависят от силы возмущений.
Суточный путь по результатам экспедиции 1994 года, который проходит Южный магнитный полюс в спокойный день (внутренний овал) и в магнитно-активный день (внешний овал). Средняя точка находится в западной части острова Эллеф-Рингнес и имеет координаты 78°18′ с. ш. и 104°00′ з. д. Она сместилась относительно исходной точки Джеймса Росса почти на 1000 км!
Маршрут таких прогулок близок к эллипсу, причём полюс в Северном полушарии совершает обход по часовой стрелке, а в Южном полушарии — против. Последний даже в дни магнитных бурь уходит от средней точки не более чем на 30 км. Полюс же в Северном полушарии в такие дни может уйти от средней точки на 60–70 км. В спокойные дни размеры суточных эллипсов для обоих полюсов существенно сокращаются.
Дрейф магнитного полюса в Южном полушарии с 1841 по 2000 год
Следует отметить, что исторически с измерением координат магнитного полюса в Южном полушарии (Северного магнитного полюса) дело всегда обстояло достаточно сложно. Во многом виновата его труднодоступность. Если от Резолют-Бей до магнитного полюса в Северном полушарии можно добраться на маленьком аэроплане или вертолёте за несколько часов, то от южной оконечности Новой Зеландии до побережья Антарктиды надо лететь более 2000 км над океаном. А после этого нужно проводить исследования в тяжёлых условиях ледового континента. Чтобы должным образом оценить труднодоступность Северного магнитного полюса, вернёмся в самое начало XX столетия.
Довольно долго после Джеймса Росса никто не осмеливался в поисках Северного магнитного полюса уходить в глубь Земли Виктории. Первыми это сделали члены экспедиции английского полярного исследователя Эрнеста Генри Шеклтона (1874–1922) во время его путешествия в 1907–1909 годах на старом китобойном судне «Нимрод».
16 января 1908 года судно вошло в море Росса. Слишком толстые паковые льды у побережья Земли Виктории долго не давали возможности найти подход к берегу. Лишь 12 февраля удалось перенести на берег необходимые вещи и магнитометрическое оборудование, после чего «Нимрод» взял курс обратно на Новую Зеландию.
Оставшимся на берегу полярникам потребовалось несколько недель, чтобы соорудить более или менее приемлемые жилища. Пятнадцать смельчаков учились есть, спать, общаться, работать и вообще жить в невероятно тяжёлых условиях. Впереди была долгая полярная зима. Всю зиму (в Южном полушарии она наступает одновременно с нашим летом) члены экспедиции занимались научными исследованиями: метеорологией, геологией, измерением атмосферного электричества, изучением моря через трещины во льду и самих льдов. Конечно, к весне люди уже оказались достаточно вымотанными, хотя главные цели экспедиции были ещё впереди.
29 октября 1908 года одна группа во главе с самим Шеклтоном отправилась в запланированную экспедицию к Южному географическому полюсу. Правда, экспедиция так и не смогла до него дойти. 9 января 1909 года всего в 180 км от Южного географического полюса ради спасения голодных и измученных людей Шеклтон принимает решение оставить флаг экспедиции здесь и повернуть группу обратно.
Путь дрейфа магнитного полюса в Антарктиде с 1841 по 2000 год. Показаны положения Северного магнитного полюса, установленные в ходе экспедиций в 1841 году (Джеймс Росс), 1909, 1912, 1952, 2000 годах. Чёрными квадратами отмечены некоторые стационарные станции в Антарктиде
Вторая группа полярников во главе с австралийским геологом Эджвортом Дэвидом (1858–1934) независимо от группы Шеклтона отправилась в путешествие к магнитному полюсу. Их было трое: Дэвид, Моусон и Маккей. В отличие от первой группы они не имели опыта полярных исследований. Выйдя 25 сентября, они уже к началу ноября выбились из графика и из-за перерасхода пищи вынуждены были сесть на строгий паёк. Антарктида преподавала им суровые уроки. Голодные и обессиленные, они проваливались почти в каждую расселину во льду.
11 декабря едва не погиб Моусон. Он провалился в одну из бесчисленных расселин, и только надёжная верёвка спасла жизнь исследователю. Несколько дней спустя в расселину провалились 300-килограммовые сани, едва не утянувшие за собой трёх обессилевших от голода людей. К 24 декабря серьёзно ухудшилось состояние здоровья полярников, они страдали одновременно и от обморожения, и от солнечных ожогов; у Маккея к тому же развилась снежная слепота.
Но 15 января 1909 года они всё-таки достигли своей цели. Компас Моусона показал отклонение магнитного поля от вертикали всего в пределах 15′. Оставив почти всю поклажу на месте, они одним броском в 40 км достигли магнитного полюса. Магнитный полюс в Южном полушарии Земли (Северный магнитный полюс) был покорён. Водрузив на полюсе британский флаг и сфотографировавшись, путешественники трижды прокричали «ура!» королю Эдуарду VII и объявили эту землю собственностью британской короны.
Теперь им предстояло только одно — остаться в живых. По расчётам полярников, для того, чтобы поспеть к отходу «Нимрода» 1 февраля, они должны были проходить по 17 миль в сутки. Но они всё равно опоздали на четыре дня. К счастью, «Нимрод» сам задержался. Так что вскоре трое отважных исследователей наслаждались горячим ужином на борту корабля.
Итак, Дэвид, Моусон и Маккей были первыми людьми, ступившими на магнитный полюс в Южном полушарии, который в тот день оказался в точке с координатами 72°25′ ю. ш., 155°16′ в. д. (в 300 км от точки, измеренной в своё время Россом).
Понятно, что ни о какой-либо серьёзной измерительной работе здесь даже не было и речи. Вертикальное наклонение поля было зафиксировано лишь однажды, и это послужило сигналом не к дальнейшим измерениям, а лишь к скорейшему возвращению на берег, где экспедицию ожидали тёплые каюты «Нимрода». Такую работу по определению координат магнитного полюса нельзя даже близко сравнить с работой геофизиков в арктической Канаде, по нескольку дней ведущих магнитные съёмки из нескольких точек, окружающих полюс.
Однако последняя экспедиция (экспедиция 2000 года) была проведена на достаточно высоком уровне. Поскольку Северный магнитный полюс уже давно сошёл с материка и находился в океане, эта экспедиция проводилась на специально оборудованном судне.
Измерения показали, что в декабре 2000 года Северный магнитный полюс находился напротив побережья Земли Адели в точке с координатами 64°40′ ю. ш. и 138°07′ в. д.
Фрагмент из книги: Тарасов Л. В. Земной магнетизм. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2012.