Северен магнитен полюс

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Северният магнитен полюс е скитаща точка върху повърхността на Северното полукълбо на Земята, при която земното магнитно поле сочи вертикално надолу. Той е единственото място, където това се случва и служи за ориентация към географския Северен полюс.

Разположение на северните полюси към 2017 г.: магнитен, географски и геомагнитен.
Движение на земния Северен магнитен полюс през годините. Червените кръгчета са места, открити с пряко наблюдение.

В Южното полукълбо се намира Южният магнитен полюс. Тъй като земното магнитно поле не е точно симетрично, Северният и Южният магнитни полюси не са антиподи, което означава, че права линия от единия към другия не преминава през геометричния център на Земята.

Северният магнитен полюс изменя местоположението си с времето, поради магнитни промени в ядрото на Земята. Магнитният полюс се движи по спирала и обикаля ежедневно около едно средно положение, като в дните, когато магнитното поле е нарушено, може да се измести с 80 km или повече. Въпреки че движението на Северния магнитен полюс в даден ден е неправилно, средното отместване образува добре очертан овал, който ежедневно бавно се измества по оста на спиралата и Северният магнитен полюс се придвижва всеки ден минимум с около 90 метра на северозапад. [1]

През 2001 г. точката лежи западно от остров Елисмиър в Северна Канада на координати 81° с. ш. 110° з. д. / 81.3° с. ш. 110.8° з. д.. През 2009 г., все още на канадска територия, на 84° с. ш. 131° з. д. / 84.9° с. ш. 131° з. д., [2] точката се движи към Русия с около 55 – 60 km/година. [3] Към 2017 г. полюсът се намира отвъд канадските територии, на 86° с. ш. 172° з. д. / 86.5° с. ш. 172.6° з. д.. [2] От 2017 до 2018 г. максималната северна географска ширина 86,5° се запазва и той е най-близо до географския северен полюс (на 388,3119 km), като се движи точно на запад. През 2021 г. Северният магнитен полюс има координати 86° с. ш. 157° з. д. / 86.415° с. ш. 157.69° з. д. и отстои на 397,742333 km от Северния полюс. [4][5] Според екстраполационни оценки, през 2022 г. Северният магнитен полюс се е намирал на 86°17′38.4″ с. ш. 151°56′52.8″ и. д. / 86.294° с. ш. 151.948° и. д., а за 2023 г. координатите му са 86°08′45.6″ с. ш. 146°49′33.6″ и. д. / 86.146° с. ш. 146.826° и. д. (86°8′45′′ с.ш. и 151°49′33′′ и.д.) и се намира на 427,586877 km от Северния полюс. [6]

Скорост на движение на Северния магнитен полюс според модела IGRF-12. Прекъснатата линия е проекция.

Поляритет[редактиране | редактиране на кода]

Всички магнити имат два полюса, където линиите на магнитния поток влизат и излизат. По аналогия със земното магнитно поле, тези се наричат „северен“ и „южен“ полюс на магнита. Конвенцията в ранните компаси е да се нарича края на стрелката, сочещ към земния Северен магнитен полюс, „северен полюс“, а другия край – „южен полюс“. Тъй като противоположните полюси се привличат, това определение означава, че земният Северен магнитен полюс е всъщност магнитен южен полюс, а земният Южен магнитен полюс е всъщност магнитен северен полюс.[7][8]

Посоката на магнитните линии на полето се определя така, че линиите излизат от магнитен северен полюс и влизат в магнитен южен полюс. Следователно над повърхността на Земята силовите линии на земното магнитно поле са насочени от юг на север – от земния Южен магнитен полюс към земния Северен магнитен полюс, където влизат в Земята.

Част от Carta marina от 1539 г., изобразяваща местоположението на магнитния север като „Insula Magnetum“ (от латински: „Остров на магнитите“) близо до съвременния град Мурманск.

История[редактиране | редактиране на кода]

Ранните европейски мореплаватели вярват, че стрелките на компаса се привличат от „магнитен остров“ някъде много на север или от Полярна звезда.[9] Идеята че самата Земя се държи като гигантски магнит е предложена през 1600 г. от английския физик Уилям Гилбърт. Той, също така, е първият, който определя Северния магнитен полюс като точката, където земното магнитно поле сочи вертикално надолу. Това е определението, което се използва и до днес, въпреки че изминават няколкостотин години преди природата на земното магнитно поле да бъде напълно разбрана.[9]

На 1 юни 1831 г. английският полярен изследовател Джеймс Кларк Рос открива Северния магнитен полюс на полуостров Бутия в Канадския арктичен архипелаг на координати 70°05′00″ с. ш. 96°47′00″ з. д. / 70.083333° с. ш. 96.783333° з. д. [10][11]. Там Джеймс Рос измерва ъгъл на магнитния поток равен на 89° 59'.[12]

През 2005 г. ръководителят на геомагнитната лаборатория на канадското министерство на природните ресурси Лари Люит заявява в Отава, че Северният магнитен полюс на Земята, „принадлежащ“ поне 400 години на Канада, „напуска“ страната. Магнитният полюс вече е напуснал изключителната икономическа зона на Канада. [13]

След 1831 г., когато позицията на полюса е фиксирана за първи път, до 2019 г. той вече се е изместил с повече от 2300 км към Сибир и продължава да се движи с ускорение. Скоростта му на движение се е увеличила от 15 км годишно през 2000 г. на 55 км годишно през 2019 г. Такъв бърз дрейф води до необходимостта от по-чести настройки на навигационните системи, които използват магнитното поле на Земята, например в компаси в смартфони или в резервни навигационни системи за кораби и самолети. [14] Според екстраполацията в средата на 2017 г. Северният магнитен полюс пресича линията на смяна на датата за първи път в историята на наблюденията, премествайки се от западното полукълбо към източното; през 2019 г., прекосявайки меридиан 168°49'30", се премества в арктическия сектор на Русия [15] и ако характерът на движението му не се промени драстично, ще достигне Сибир в средата на 21 век. [16] Според някои прогнози, при съхранение на сегашната посока и скорост на преместване, полюсът може да се прехвърли от страната на Русия и да достигне бреговете на Таймир към 2040 – 2045 г. [13]

Скорошни местоположения на магнитните (наклонени) полюси на Земята,
определени от модела ММНГП-13 [17][18]
Година 1990 2000 2004 2010 2012 2020 2022
Северен магнитен полюс [19] 78° с. ш. 103° з. д. / 78.095° с. ш. 103.689° з. д. 80° с. ш. 109° з. д. / 80.972° с. ш. 109.64° з. д. 82°18′ с. ш. 113°24′ з. д. / 82.3° с. ш. 113.4° з. д. 85° с. ш. 132° з. д. / 85.02° с. ш. 132.834° з. д. 85°54′ с. ш. 147°00′ з. д. / 85.9° с. ш. 147° з. д. 86° с. ш. 162° и. д. / 86.494° с. ш. 162.867° и. д. 86° с. ш. 151° и. д. / 86.3° с. ш. 151.9° и. д.
Южен магнитен полюс [20] 64° ю. ш. 138° и. д. / 64.91° ю. ш. 138.902° и. д. 64° ю. ш. 138° и. д. / 64.661° ю. ш. 138.303° и. д. 63°30′ ю. ш. 138°00′ и. д. / 63.5° ю. ш. 138° и. д. 64° ю. ш. 137° и. д. / 64.432° ю. ш. 137.325° и. д. 64°24′ ю. ш. 137°18′ и. д. / 64.4° ю. ш. 137.3° и. д. 64° ю. ш. 135° и. д. / 64.081° ю. ш. 135.866° и. д. 64° ю. ш. 135° и. д. / 64.081° ю. ш. 135.866° и. д.
Земята като магнитен дипол.

Северен геомагнитен полюс[редактиране | редактиране на кода]

Северният геомагнитен полюс е точката в Северното полукълбо, където оста на магнитния дипол (който е основният компонент на разлагането на магнитното поле на Земята на точкови магнитни полюси) пресича земната повърхност. През 2020 г. се намира на 80,65° с.ш. и 72,68° з.д. Тъй като магнитният дипол е само приблизителен модел на магнитното поле на Земята, геомагнитните полюси са малко по-различни по местоположението си от истинските магнитни полюси, при които магнитният наклон е 90°. [21]

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]

Източници и бележки[редактиране | редактиране на кода]

  1. Merrill, Ronald T. Chapter 8. // The magnetic field of the earth: paleomagnetism, the core, and the deep mantle. Academic Press, 1996. ISBN 978-0-12-491246-5.
  2. а б World Data Center for Geomagnetism, Kyoto. Magnetic North, Geomagnetic and Magnetic Poles. //
  3. North Magnetic Pole Moving East Due to Core Flux, National Geographic
  4. Координати на Северния магнитен полюс за 2020 – 2025 г.
  5. При радиус на Земята от центъра до Северния полюс 6356,7523142 km, близо до полюса 1° с. ш. съответства на 110,9462576 km.
  6. Wandering of the Geomagnetic Poles. // NOAA. Посетен на 2023-01-12. (на английски)
  7. Serway, Raymond A. Essentials of college physics. САЩ, Cengage Learning, 2006. ISBN 0-495-10619-4. с. 493.
  8. Russell, Randy. Earth's Magnetic Poles. // Windows to the Universe. National Earth Science Teachers Association.
  9. а б Early Concept of the North Magnetic Pole, Natural Resources Canada
  10. James Clark Ross. On the Position of the North Magnetic Pole. // Philosophical Transactions of the Royal Society of London 124. 1834. DOI:10.1098/rstl.1834.0005. с. 47 – 52.
  11. 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. Лондон, 1835. с. 556 – 557.
  12. Л. Тарасов. Магнитные полюса Земли – путешествие во времени. Наука и жизнь, 2017. с. 108.
  13. а б ЗАО ИД „Комсомольская правда“, 10 Июня 2005, 19:41. Северный магнитный полюс „едет“ в Россию
  14. Associated Press. Polar express: magnetic north pole moving 'pretty fast' towards Russia. // The Guardian. 2019-02-05. 0261 – 3077. Посетен на 2019-02-05.
  15. Трек Северного магнитного полюса Архив на оригинала от 2022-03-11 в Wayback Machine. // National Centers For Enviromental Information (англ.)
  16. Алексей Левин. Земля как магнит: Геомагнитное поле. // Архивиран от оригинала на 2022-01-30. Посетен на 2021-03-13.
  17. NOAA National Geophysical Data Center. Wandering of the Geomagnetic Poles. // Посетен на 10 October 2011.
  18. Data Analysis Center for Geomagnetism and Space Magnetism Graduate School of Science, Kyoto University Архив на оригинала от 2019-02-09 в Wayback Machine. Анализ данных Центра геомагнетизма и космического магнетизма Высшей школы наук, Университет Киото.
  19. Geomagnetism — North Magnetic Pole, Canada Natural Resources website, retrieved May 2007
  20. South Magnetic Pole Архив на оригинала от 2004-09-05 в Wayback Machine.. Commonwealth of Australia, Australian Antarctic Division, 2002.
  21. Magnetic Poles, British Geological Survey