Начнем с нашей планеты, которая в прошлом называлась и другими красивыми именами: Гайя, Гея, Терра (третья от Солнца), Мидгард-Земля. Солнце в Древней Руси называли «Ра», поэтому в русском языке много слов, имеющих корень «ра»: ура, радость, радуга, рассвет, Ра-сея.
Смещение магнитных полюсов Земли
Что такое магнитные полюса Земли? Это определенные точки на Земле, где геомагнитная область имеет вертикальное расположение (перпендикулярно) к эллипсоиду планеты. Этим южным и северным положениям дали название полюса Земли, они располагаются друг против друга. Если между полюсами провести условную линию, то она не пройдет через центр планеты.
Наблюдения за полюсами показали, что они все время мигрируют. Джеймс Кларк Росс в 1831 году в Северной Канаде определил местоположение Северного полюса. В те времена полюс двигался на северо-запад и север примерно на 5 км в год. Поэтому, когда вы смотрите на компас, показывающий на север, то это направление приблизительное.
За местоположением Северного полюса Земли наблюдают уже 450 лет (можно это увидеть по картам Земли). По анализу дрейфа Северного полюса можно увидеть, что он на месте никогда не стоял. Но, если сравнить скорость его передвижения, то можно сказать, что то, что он проделывал до 1990-х годов, можно назвать цветочками в сравнении с его сегодняшним ускорением, на стыке веков. Около 1999 года многими станциями в Европе были зарегистрированы признаки свежего геомагнитного толчка. И эти толчки в последней трети ХХ века стали повторяться каждые 10 лет.
Наибольшее продвижение оба полюса совершили в ХХ столетии. А на границе XX и XXI веков их поведение стало еще интереснее. Южный магнитный полюс Земли к нашим дням уменьшил скорость дрейфа – 4-5 км ежегодно, а северный так ускорился, что геофизики потерялись в догадках: к чему это? До 1971 года он смещался равномерно с примерной скоростью 9 км ежегодно, потом скорость изменения стала увеличиваться. К началу 1990-х годов он стал проходить уже больше 15 км в год.
Многие геофизики связывают это ускорение с геомагнитным толчком, который произошел в 1969-1970 годах. Геомагнитный толчок – резкая смена некоторых параметров магнитного поля планеты. Один из мощнейших геомагнитных толчков произошел в 1969-1970 годах на большинстве магнитных станций мира, которые были никак не связаны между собой. Также толчки фиксировались в 1901, 1925, 1913, 1978, 1991 и 1992 годах. Сегодня скорость перемещения Северного полюса Земли превышает 55 км/год, и явление это требует внимательного исследования и является загадкой геофизиков. Если так и дальше будет продолжаться теми же темпами и курсом, то через 50 лет он окажется в Сибири. Эти прогнозы не обязательно оправдаются: геомагнитный толчок может эту скорость поменять, либо направить движение полюса еще куда-нибудь. Сейчас северный магнитный полюс располагается в арктических водах.
Смещение оси планеты Земля
Самое крупное землетрясение в Японии содействовало смещению оси Земли, вокруг которой наша планета уравновешена по массе, на 17 см и к уменьшению продолжительности суток на Земле на 1,8 микросекунды. Такие цифры озвучил Ричард Гросс, специалист Лаборатории реактивного движения НАСА, действующей в Пасадене (Калифорния).
Исторических данных, которые подтверждают смещение оси вращения много. Наклон планеты к плоскости ее вращения вокруг Солнца происходил не один раз. В Писании сказано: «Всколебалась и потряслась земля, подвиглись и дрогнули основания гор… Наклонил Он небеса».
Некоторое время ось вращения Земли направлялась на Солнце, одна сторона планеты освещалась, а другая нет. Во времена китайского императора Яо случилось чудо: «Солнце не переходило с места 10 дней; загорелись леса, возникло огромное количество вредных и опасных тварей». В Индии Солнце наблюдали 10 дней. В Иране день был продолжительностью девять дней. В Египте не заканчивался световой день в течение семи дней, потом наступила 7-дневная ночь. На обратной стороне Земли в это же время была ночь. В писаниях Древней Руси есть упоминание о данном периоде времени: «Когда сказал Моисею Господь: «Уведи мой народ из Египта вместе с их имуществом…, и превратил Бог в одну ночь семь ночей».
В записях индейцев Перу сказано, что далеко в прошлом Солнце очень долго не поднималось на небосводе «пять дней и пять ночей на небе не было солнца, и океан взбунтовался и вышел из берегов, обрушился на сушу с грохотом. Вся земля изменилась в эту катастрофу».
В преданиях индейцев Нового Света сказано: «Пять дней шла эта роковая катастрофа, солнце не восходило, земля была во мраке».
Ось вращения Земли и раньше смещалась, но без катастрофических событий, в ходе незначительных геологических изменений. Последний ледниковый период, закончился около 11 тыс. лет назад, и громадные массы льда ушли с поверхности океанов и материков. Это не только перераспределило массу, но и дало «разгрузку» мантии земли, дав ей возможность принять форму, похожую на сферу. Этот процесс еще не закончен и ось, на которой "балансирует" Земля, смещается естественным образом на 10 см ежегодно. Но вулканическая активность, имеющая тенденцию на повышение, делает свое дело, ускоряя это смещение.
Напряженность магнитного поля слабеет
Еще более удивляет поведение напряженности магнитного поля: она постепенно убывает; за 450 лет она снизилась на 20%. Больше всего ученых беспокоит именно это. Археомагнитные данные свидетельствуют, что снижение напряженности идет уже 2000 лет, а в последние века оно стало более интенсивным.
С 1970 года ситуация стала еще сложнее. Инверсия магнитного поля при данной скорости падения (то есть полная смена полюсов) совершится уже через 1200 лет! Это реальный исторический срок. Геомагнитные измерения за последние десять лет подтверждают эту динамику. Мудрое правило: хочешь знать свое будущее, изучи свое прошлое. Давайте посмотрим назад. Геологи в самых разных минералах фиксируют отпечатки магнитного поля планеты и так восстанавливают его историю.
Анализ изменений дает возможность установить интересную вещь. Оказалось, что на Земле уже несколько раз были инверсии магнитного поля, то есть менялись местами магнитные полюса Земли. За последние 5 млн. лет это было уже 20 раз. Последняя инверсия прошла около 780 тыс. лет назад, и с тех времен магнитное поле Земли достаточно долго сохраняет свою полярность, которая сегодня очень быстро падает…
Массовая гибель животных
Мониторинг массовой гибели животных во всем мире показал, что массовая смертность животных (дельфинов, китов, пчел, птиц, косуль, пеликанов и т.д.), причина которой не установлена, начиная с 2010 года начала нарастать. По другим катастрофам данный мониторинг также установил рекорды: 13 случаев за один месяц. Такие случаи можно объяснить повышенным выделением сероводорода из вод озер, морей и океанов и, как следствие, - недостаток кислорода. Недостаток кислорода губителен для большинства видов рыб, тем более морских животных.
Также можно объяснить массовую гибель птиц. Причина этого – концентрация газов, выходящих из разломов земли. Действие повышенных концентраций углеводородов, относящихся к метановому ряду, в смеси газов, не содержащей кислорода, ведет к острой гипоксии, другими словами, к кислородному голоданию. Этому сопутствует потеря сознания, затем следует остановка дыхания и прекращение сердечной деятельности. То есть в природе может образоваться газовая струя, оказываясь в которой птицы будут страдать от симптомов удушья или отравления, потери ориентации, гибели или в результате отравления или падения. Это соответствует случаям, описанным в прессе. Гибель животных объясняется повышением активности земной коры, которая нарастает в последнее время.
Еще Альберт Эйнштейн утверждал о том, что если произойдет исчезновение пчел, то и человеческая цивилизация исчезнет. В последние годы пчелы действительно стали исчезать. Объяснения данному факту неоднозначны – кто-то обвиняет пестициды, кто-то – мобильные телефоны.
Жизни пчел может вредить и погода – во Франции, например, несколько лет назад пасеки поредели из-за дождливой и холодной весны. От пчел зависит качество урожая, продукты пчеловодства необходимы в кулинарии и медицине, от пчел зависит жизненное состояние флоры и фауны. Организуются разные фонды по защите пчел, но этого недостаточно, популяция пчел все также сокращается.
Казалось бы, странное хобби - путешествовать к полюсам нашей планеты. Однако для шведского предпринимателя Фредерика Паулсена это стало настоящей страстью. Он потратил тринадцать лет, чтобы посетить все восемь полюсов Земли, став первым и пока единственным человеком, сделавшим это.
Достижение каждого из них - настоящее приключение!
1. Северный магнитный полюс – точка на земной поверхности, на которую направлены магнитные компасы.
Июнь 1903 года. Руаль Амундсен (слева, в шляпе) совершает экспедицию на небольшом паруснике
«Йоа», чтобы найти Северо-запададный проход и попутно установить точное местоположение северного магнитного полюса.
Он впервые был открыт в 1831 году. В 1904 году, когда ученые вторично провели измерения, обнаружилось, что полюс переместился на 31 милю. Стрелка компаса указывает на магнитный полюс, а не на географический. Исследование показало, что за последнюю тысячу лет магнитный полюс перемещался на значительные расстояния по направлению от Канады к Сибири, но иногда и в других направлениях.
2. Северный географический полюс – расположенный непосредственно над географической осью Земли.
Географические координаты Северного полюса 90°00′00″ северной широты. Долготы полюс не имеет, так как является точкой пересечения всех меридианов. Северный полюс также не относится к какому-либо часовому поясу. Полярный день, как и полярная ночь, здесь продолжается приблизительно по полгода. Глубина океана на Северном полюсе составляет 4 261 метр (по измерениям глубоководного аппарата «Мир» в 2007 году). Средняя температура на Северном полюсе зимой - около −40 °C, летом преимущественно около 0 °C.
3. Северный геомагнитный полюс – связан с магнитной осью Земли.
Это северный полюс момента диполя геомагнитного поля Земли. Сейчас он находится в точке 78° 30" С, 69° З, около Туля (Гренландия). Земля - это гигантский магнит, как стержневой магнит. Геомагнитный Северный и Южный полюса - концы этого магнита. Северный геомагнитный полюс расположен в Канадской Арктике и продолжает двигаться в северо-западном направлении.
4. Северный полюс недоступности – самая северная точка в Cеверном Ледовитом океане и самая дальняя от земли со всех сторон
Северный полюс недоступности находится в паковых льдах Северного Ледовитого океана на наибольшем расстоянии от любой суши. Расстояние до Северного географического полюса 661 км, до мыса Барроу на Аляске - 1453 км и на равном расстоянии в 1094 км от ближайших островов - Элсмира и Земли Франца-Иосифа. Первая попытка достичь точки была осуществлена сэром Губертом Уилкинсом на самолёте в 1927 году. В 1941 осуществлена первая экспедиция к полюсу недоступности на самолёте под руководством Ивана Ивановича Черевичного. Советская экспедиция высадилась на 350 км севернее Уилкинса, тем самым первой посетила непосредственно северный полюс недоступности.
5. Южный магнитный полюс - точка на земной поверхности, в которой магнитное поле Земли направлено вверх.
Люди впервые побывали на Южном магнитном полюсе 16 января 1909 года (британская антарктическая экспедиция, определил местоположение полюса Дуглас Моусон).
На самом магнитном полюсе наклонение магнитной стрелки, то есть угол между свободно вращающейся стрелкой и земной поверхностью, равно 90º. С физической точки зрения Южный магнитный полюс Земли на самом деле - северный полюс магнита, который представляет собой наша планета. Северный полюс магнита - это тот полюс, из которого выходят силовые линии магнитного поля. Но во избежание путаницы этот полюс называют южным, так как он близок к Южному полюсу Земли. Магнитный полюс смещается на несколько километров в год.
6. Южный географический полюс - точка, расположенная над географической осью вращения Земли
Географический Южный полюс отмечен небольшим знаком на забитом в лёд шесте, который ежегодно передвигают, чтобы компенсировать движение ледникового покрова. В ходе торжественного мероприятия, проходящего 1 января, устанавливается новый знак Южного полюса, изготовленный полярниками в прошлом году, а старый помещается на станцию. На знаке присутствует надпись «Geographic south pole», NSF, дата и широта установки. На знаке установленном в 2006 году была выбита дата, когда Руаль Амундсен и Роберт Ф. Скотт достигли полюса, и небольшие цитаты этих полярников. Рядом установлен флаг Соединённых Штатов.
Поблизости от географического Южного полюса находится так называемый церемониальный Южный полюс - специальная область, отведённая для фотосъёмок станцией Амундсен - Скотт. Он представляет собой зеркальную металлическую сферу, стоящую на подставке, окружённую со всех сторон флагами стран Договора об Антарктике.
7. Южный геомагнитный полюс - связан с магнитной осью Земли в южном полушарии.
На Южном геомагнитном полюсе, который впервые был достигнут санно-тракторным поездом Второй Советской антарктической экспедиции под руководством А. Ф. Трешникова 16 декабря 1957 года, была создана научная станция Восток. Южный геомагнитный полюс оказался на высоте 3500 м над уровнем моря, в точке, удалённой от расположенной на побережье станции Мирный на 1410 км. Это одно их самых суровых мест на Земле. Здесь температура воздуха более шести месяцев в году держится ниже -60° С.В августе 1960 года на Южном геомагнитном полюсе зафиксирована температура воздуха - 88,3° С, а в июле 1984 года новая рекордно низкая температура - 89,2° С.
8. Южный полюс недоступности - точка в Антарктиде, наиболее удалённая от побережья Южного океана.
Это точка в Антарктиде, наиболее удалённая от побережья Южного океана. Общего мнения насчёт конкретных координат этого места нет. Проблема заключается в том, как понимать слово «побережье». Либо проводить линию побережья по границе суши и воды, либо по границе океана и шельфовых ледников Антарктиды. Трудности определения границ суши, движение шельфовых ледников, постоянное поступление новых данных и возможные топографические ошибки, всё это затрудняет точное определение координат полюса. Полюс недоступности часто связывают с одноимённой советской антарктической станцией, находящейся на 82°06′ ю. ш. 54°58′ в. д. Эта точка расположена на расстоянии 878 км от южного полюса и на 3718 м над уровнем моря. В настоящее время здание по-прежнему находится в этом месте, на нём установлена статуя Ленина, смотрящая на Москву. Место охраняется как историческое. Внутри здания находится книга для посетителей, которую может подписать человек, добравшийся до станции. К 2007 году станция занесена снегом, и только статуя Ленина на крыше здания ещё видна. Видно её за много километров.
Более подробную информацию о полюсах Земли вы сможете узнать из книги
«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.
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.
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.
Пока путь был открыт, Росс не сдавался. Ему было важно собрать, по крайней мере, как можно больше магнитометрических данных в разных точках побережья Земли Виктории. 28 января экспедицию ожидал самый удивительный сюрприз за всё время путешествия: на горизонте вырос огромный проснувшийся вулкан. Над ним висело тёмное облако дыма, окрашиваемого огнём, который столбом вырывался из жерла. Этому вулкану Росс дал имя Эребус, а соседнему - потухшему и несколько меньшему - дал имя Террор.
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.
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).
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».
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.
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.
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.
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.
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.
Информация о полюсах Земли должна быть известна многим. Для этого мы советуем прочесть статью ниже! Здесь находится основная информация о том, что такое полюса, как они меняются, а также интересные факты о том, кем и как был открыт Северный полюс.
Что такое полюс? По общепринятым меркам, географический полюс является точкой, расположенной на поверхности Земли и пересекающейся с ней осью вращения планеты. Всего существует два географических земных полюса. В Арктике располагается Северный полюс, он находится в центральной части Северно-Ледовитого океана. Второй, но уже Южный полюс, находится в Антарктиде.
Но что такое полюс? Географический полюс не имеет долготы, ведь в нем происходит схождение всех меридиан. Северный полюс расположен на широте в +90 градусов, южный в отличие от него в -90 градусов. Географические полюсы также не имеют сторон света. На этих областях Земного шара не бывает ни дня, ни ночи, то есть, там нет смены суток. Это объясняется отсутствием их участия в суточном вращении Земли.
Полюса имеют очень низкую температуру, ведь Солнце не может полностью достигать тех краев и угол его подъема составляет не более 23,5 градусов. Расположение полюсов не точное (его принято считать условным), ведь ось Земли постоянно находится в движении, потому у полюсов происходит некое перемещение на определенное количество метров ежегодно.
Фредерик Кук и утверждали, что были первыми среди тех, кому удалось достичь этой точки - Северный полюс. Произошло это в 1909 году. Общественностью и Конгрессом США было признано первенство за Робертом Пири. Но эти данные так и остались официально и научно подтвержденными. После этих путешественников и ученых было совершенно еще много походов и исследований, которые уже запечатлены в мировой истории.
Л. Тарасов
Фрагмент из книги: Тарасов Л. В. Земной магнетизм. - Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2012.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Кромка шельфового ледника, носящего ныне имя Росса.
Маршрут экспедиции Амундсена 1903-1906 годов.
Путь дрейфа Южного магнитного полюса по результатам экспедиций разных лет.
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!
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.
«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. - 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.
Пока путь был открыт, Росс не сдавался. Ему было важно собрать, по крайней мере, как можно больше магнитометрических данных в разных точках побережья Земли Виктории. 28 января экспедицию ожидал самый удивительный сюрприз за всё время путешествия: на горизонте вырос огромный проснувшийся вулкан. Над ним висело тёмное облако дыма, окрашиваемого огнём, который столбом вырывался из жерла. Этому вулкану Росс дал имя Эребус, а соседнему - потухшему и несколько меньшему - дал имя Террор.
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.
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».
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
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.
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.
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.
Информация о книгах Издательского дома «Интеллект» - на сайте www.id-intellect.ru
