Магни́тный по́люс — условная точка на земной поверхности, в которой силовые линии магнитного поля Земли направлены строго под углом 90° к поверхности.
В связи с несимметричностью магнитного поля Земли, магнитные полюса не являются антиподальными точками.
Расположение Северного магнитного полюса не совпадает с географическим Северным полюсом. Примерно с начала XVII века полюс располагается под паковыми льдами в границах нынешней канадской Арктики. Это приводит к тому, что стрелка компаса показывает на север не точно, а лишь приблизительно.
Каждый день полюс движется по эллиптической траектории[5], и, кроме того, смещается в северном и северо-западном направлении со скоростью около 10 км в год[6], поэтому любые его координаты являются временными и неточными. Со второй половины XX века полюс довольно быстро движется в сторону Таймыра. В 2009 году скорость движения северного магнитного полюса составляла 64 километра в год[7].
Как заявил в 2005 году в Оттаве руководитель геомагнитной лаборатории канадского министерства природных ресурсов Ларри Ньюитт, северный магнитный полюс Земли, как минимум 400 лет «принадлежавший» Канаде, «покинул» эту страну. Имеющий свойство перемещаться магнитный полюс, примерно с начала XVII века располагавшийся под паковыми льдами в границах нынешней канадской Арктики, вышел за пределы 200-мильной зоны Канады[6].
Согласно экстраполяции, в 2019 году Северный магнитный полюс, перейдя меридиан 168°49’30", перешёл в арктический сектор России[8], и если характер его движения кардинально не изменится, в середине XXI века достигнет Сибири[9]. На 2021 год, согласно экстраполяционным оценкам, он находился по координатам 86°24′ с. ш. 156°48′ в. д.HGЯO[10].
2. Южный магнитный полюс (2007)
3. Южный геомагнитный полюс
4. Южный полюс недоступности.
Расположение Южного магнитного полюса не совпадает с географическим южным полюсом. В настоящее время он лежит на краю Антарктиды.
Полярность
правитьТрадиционно конец магнита, указывающий направление на север, называется северным полюсом магнита, а противоположный конец — южным. Поскольку одинаковые полюса отталкиваются, а не притягиваются, физически Северный магнитный полюс, несмотря на своё название, является южным.
Как было замечено выше, разница между географическим Северным магнитным полюсом и Северным полюсом Земли незначительна. Поэтому с определённой погрешностью можно утверждать, что компас синей частью стрелки указывает на север (подразумевая и географический северный магнитный полюс, и северный полюс Земли).
Геомагнитные полюса
правитьГеомагнитными полюсами называются точки, где ось магнитного диполя (представляющего собой основную компоненту разложения магнитного поля Земли по мультиполям) пересекает поверхность Земли. Поскольку магнитный диполь является лишь приближённой моделью магнитного поля Земли, геомагнитные полюса несколько отличаются по своему расположению от истинных магнитных полюсов, в которых магнитное наклонение равно 90°.
История
править
Около VI века до н. э. китайцы изобрели компас (который называли «указатель юга»). Привычный нам компас со стрелкой появился впервые тоже в Китае в XI веке. Работу этого прибора китайцы объясняли воздействием звёзд. Это представление разделяли и средневековые европейские натурфилософы; французский учёный Пьер де Марикур в 1269 году издал обширное исследование свойств магнитов, где заявил, что источником магнетизма являются небесные «полюса мира»[11][12].
Около XV века (возможно, и раньше) европейские мореплаватели выяснили, что стрелка компаса указывает не точно на север, а направлена к нему под некоторым углом («магнитным склонением»). Христофор Колумб обнаружил, что величина магнитного склонения зависит от географических координат. Гипотеза о влиянии звёзд была отвергнута, вычисления картографов показали, что причиной указанного эффекта является существование у Земли магнитных полюсов, не совпадающих с географическими[13].
В 1635 году английский астроном Генри Геллибранд обнаружил, что магнитное склонение меняется со временем, и, следовательно, магнитные полюса медленно перемещаются[14].
1 июня 1831 года английским полярным исследователем Джеймсом Россом, племянником капитана Джона Росса в Канадском архипелаге, на полуострове Бутия, на мысе Аделаида (70°05′00″ с. ш. 96°47′00″ з. д.HGЯO) был открыт магнитный полюс Северного полушария Земли[15][16] — область, где магнитная стрелка занимает вертикальное положение, то есть магнитное наклонение равно 90°. Измеренное Джеймсом Россом магнитное наклонение в указанной точке было равно 89°59'[17]. В 1841 году Джеймс Росс определил местоположение магнитного полюса Южного полушария Земли (75°05′00″ ю. ш. 154°08′00″ в. д.HGЯO) находящегося в Антарктиде, пройдя в 250 км от него[18]. Магнитный полюс в Южном полушарии впервые был достигнут 15 января 1909 года Дэвидом, Моусоном и Маккеем из экспедиции Э. Г. Шеклтона: в точке с координатами 72°25′00″ ю. ш. 155°16′00″ в. д.HGЯO магнитное склонение отличалось от 90° менее, чем на 15'[19].
См. также
правитьПримечания
править- ↑ Geomagnetism — North Magnetic Pole, Canada Natural Resources website, retrieved May 2007
- ↑ 1 2 Десятичные данные месторасположения в источниках отличаются от обычных координат, так как десятичные данные в, например, 81.3N, −110.8W, соответствуют координатам в 81°18′0″ N, 110°48′0″ W, где минуты′ и секунды″ в десятичных данных составляют десятые доли от 60 минут или секунд (то есть, например, 81,3°N это 81 градус и 0,3 от 60 минут (30 % от 60 минут составляет 18 минут, значит 81 град. 18 минут 00 секунд с. ш.); ср. 81°18′ с. ш. 110°48′ з. д.HGЯO)
- ↑ 1 2 3 4 Data Analysis Center for Geomagnetism and Space Magnetism Graduate School of Science, Kyoto University Архивная копия от 9 февраля 2019 на Wayback Machine Анализ данных Центра Геомагнетизма и космического магнетизма Высшей школы наук, Университет Киото
- ↑ South Magnetic Pole Архивировано 5 сентября 2004 года.. Commonwealth of Australia, Australian Antarctic Division, 2002.
- ↑ Астронет > Северный магнитный полюс Земли
- ↑ 1 2 Известия Науки — СЕВЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС ЗЕМЛИ «ПОКИНУЛ» КАНАДУ. Дата обращения: 18 марта 2011. Архивировано 30 сентября 2010 года.
- ↑ «Северный магнитный полюс Земли ускорил своё движение к России» Архивная копия от 29 декабря 2010 на Wayback Machine «membrana.ru»
- ↑ Трек Северного магнитного полюса Архивная копия от 11 марта 2022 на Wayback Machine // National Centers For Enviromental Information (англ.)
- ↑ Алексей Левин. Земля как магнит: Геомагнитное поле. elementy.ru. Дата обращения: 13 марта 2021. Архивировано 30 января 2022 года.
- ↑ Historical Magnetic Declination. Дата обращения: 30 января 2022. Архивировано 25 января 2022 года.
- ↑ Райнов Т. И. У истоков экспериментального естествознания: Пьер де Марикур и западноевропейская наука XIII-XIV вв // Вопросы истории естествознания и техники. — 1988. — № 4. — С. 105—116.
- ↑ Зубов В. П. Физические идеи средневековья // отв. ред. Григорьян А. Т., Полак Л. С. Очерки развития основных физических идей. — М., АН СССР, 1959. — С. 81-128;
- ↑ История физики до конца XVIII века, 2010, с. 218—222.
- ↑ Петров, 2021, с. 74.
- ↑ James Clark Ross. On the Position of the North Magnetic Pole (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society of London : journal. — 1834. — Vol. 124. — P. 47—52. — doi:10.1098/rstl.1834.0005.
- ↑ John Ross, James Clark Ross. Narrative of a second voyage in search of a north-west passage, and of a residence in the Arctic regions during the years 1829, 1830, 1831, 1832, 1833. — London, 1835. — С. 556—557.
- ↑ Тарасов, 2017, с. 108.
- ↑ Тарасов, 2017, с. 109.
- ↑ Тарасов, 2017, с. 112—113.
Литература
править- Дорфман Я. Г. Всемирная история физики. С древнейших времён до конца XVIII века. — Изд. 3-е. — М.: ЛКИ, 2010. — 352 с. — ISBN 978-5-382-01091-5.
- Петров В. Магнитное поле Земли: история, эволюция и прогнозы // Наука и жизнь. — 2021. — № 8. — С. 74—89.
- Тарасов Л. Магнитные полюса Земли — путешествие во времени // Наука и жизнь. — 2017. — № 5. — С. 108—113.