В геомагнитном полюсе являются диаметрально противоположными точками , где ось наиболее фитинг диполя пересекает поверхность Земли . Этот теоретический диполь эквивалентен мощному стержневому магниту в центре Земли и ближе, чем любая другая модель, к описанию магнитного поля, наблюдаемого на поверхности Земли. Напротив, магнитные полюса реальной Земли не противоположны друг другу ; то есть линия, на которой они лежат, не проходит через центр Земли.
Из-за движения жидкости во внешнем ядре Земли фактические магнитные полюса постоянно перемещаются. Однако через тысячи лет их среднее направление совпадает с осью вращения Земли. Примерно раз в полмиллиона лет полюса меняются местами (т. Е. Север меняет свое место на юг).
Определение [ править ]
В первом приближении , в магнитном поле Земли может быть смоделировано в виде простой диполя (как стержневой магнит), наклонены приблизительно 9,6 ° по отношению к вращению Земли оси (которая определяет географические Северные и географическую Южные полюса ) и с центром в точке центр Земли. [1] Северный и Южный геомагнитные полюса являются противоположными точками, где ось этого теоретического диполя пересекает поверхность Земли. Таким образом, в отличие от реальных магнитных полюсов, геомагнитные полюса всегда имеют одинаковую степень широты и дополнительную широту.градусов долготы соответственно (2017: 80,5 ° северной широты, 80,5 ° южной широты; 72,8 ° западной долготы, 107,2 ° восточной долготы). [2] Если бы магнитное поле Земли было идеальным диполем, силовые линии были бы вертикальны к поверхности на геомагнитных полюсах, и они были бы выровнены с северным и южным магнитными полюсами, с северным магнитным полюсом на южном конце диполя. . Однако приближение несовершенное, поэтому Магнитный и Геомагнитный полюса находятся на некотором расстоянии друг от друга. [3]
Местоположение [ править ]
Как и Северный магнитный полюс , Северный геомагнитный полюс притягивает северный полюс стержневого магнита и поэтому в физическом смысле фактически является южным магнитным полюсом. Это центр «открытых» линий магнитного поля, которые соединяются с межпланетным магнитным полем и обеспечивают прямой путь солнечному ветру к ионосфере . В 2020 [Обновить], он будет расположен в 80.65 ° N 72.68 ° W , [4] на Элсмир острове , Нунавут , Канада , по сравнению с 2015 года, когда он находился на 80,37 ° N 72.62 ° W , также на острове Элсмир.80 ° 39'N 72 ° 41'W / / 80.65; -72.68 (Geomagnetic North Pole 2020 est)80°22′N 72°37′W / / 80.37; -72.62 (Geomagnetic North Pole 2015 est)[1]
Южный геомагнитный полюс - это точка, в которой ось этого наклонного диполя, который лучше всего подходит, пересекает поверхность Земли в южном полушарии. В 2020 [update]году, расположен в 80.65 ° S 107,32 ° Е , [4] , тогда как в 2005 г. она была рассчитана быть расположен в 79.74 ° S 108,22 ° в.д. , вблизи станции Восток . 80°39′S 107°19′E / / -80.65; 107.32 (Geomagnetic South Pole 2020 est)79°44′S 108°13′E / / -79.74; 108.22 (Geomagnetic South Pole 2005 est)
Поскольку фактическое магнитное поле Земли не является точным диполем, (вычисленные) Северный и Южный геомагнитные полюса не совпадают с Северным и Южным магнитными полюсами. Если бы магнитные поля Земли были в точности дипольными, северный полюс стрелки магнитного компаса указывал бы прямо на Северный геомагнитный полюс. На практике это не так, потому что геомагнитное поле, которое возникает в ядре, имеет более сложную недиполярную часть, а магнитные аномалии в земной коре также вносят свой вклад в локальное поле. [1]
Места геомагнитных полюсов вычисляются по Международному геомагнитному ссылочному полю , статистическая подгонка к измерениям поля Земли с помощью спутников и геомагнитных обсерваторий. [5] Геомагнитные полюса блуждают по той же причине, по которой блуждают магнитные полюса - как объясняется в следующем разделе, Движение .
Движение [ править ]
Геомагнитные полюса перемещаются со временем, потому что геомагнитное поле создается движением расплавленных сплавов железа во внешнем ядре Земли . (См. Геодинамо .) За последние 150 лет полюса перемещались на запад со скоростью от 0,05 ° до 0,1 ° в год и приближались к истинным полюсам со скоростью 0,01 ° в год. [3]
На протяжении нескольких тысяч лет среднее положение геомагнитных полюсов совпадает с географическими полюсами. Палеомагнетисты долгое время полагались на гипотезу геоцентрического осевого диполя (GAD) , которая утверждает, что - за исключением случаев геомагнитных инверсий - усредненное по времени положение геомагнитных полюсов всегда совпадало с географическими полюсами. Существует множество палеомагнитных свидетельств, подтверждающих эту гипотезу. [6]
Геомагнитная инверсия [ править ]
За время жизни Земли ориентация магнитного поля Земли менялась много раз, геомагнитный север стал геомагнитным югом, и наоборот - событие, известное как геомагнитный разворот . Свидетельства геомагнитных инверсий можно увидеть на срединно-океанических хребтах, где тектонические плиты расходятся. Когда магма просачивается из мантии и затвердевает, образуя новое дно океана, магнитные минералы в нем намагничиваются в направлении магнитного поля. Изучение этой остаточной способности называется палеомагнетизмом.. Таким образом, начиная с самого недавно сформированного дна океана, можно определить направление магнитного поля в предыдущие моменты времени по мере того, как он продвигается дальше к дну более старого океана.
См. Также [ править ]
- Дипольная модель магнитного поля Земли.
Заметки [ править ]
- ^ a b c "Часто задаваемые вопросы о геомагнетизме" . Национальный центр геофизических данных . Проверено 1 июня +2016 .
- ^ «Магнитный север: геомагнитные и магнитные полюса» . Мировой центр данных по геомагнетизму. Киото, Япония: Университет Киото . Проверено 11 июня 2018 .
- ^ a b Merrill, McElhinny & McFadden 1996 , Глава 2
- ^ a b «Магнитная модель мира - ограничения модели» . www.ngdc.noaa.gov . Проверено 17 января 2020 .
- ^ IAGA Division V Рабочая группа V-MOD. "Международный геомагнитного Reference Field" . Проверено 20 декабря +2016 .
- ↑ Merrill, McElhinny & McFadden 1996 , Глава 6
Ссылки [ править ]
- Макэлхинни, Майкл В .; Макфадден, Филип Л. (2000). Палеомагнетизм: континенты и океаны . Академическая пресса . ISBN 0-12-483355-1.
- Меррилл, Рональд Т. (2010). Наша магнитная Земля: наука о геомагнетизме . Издательство Чикагского университета . ISBN 0-226-52050-1.
- Меррилл, Рональд Т .; Макэлхинни, Майкл В .; Макфадден, Филип Л. (1996). Магнитное поле Земли: палеомагнетизм, ядро и глубокая мантия . Академическая пресса . ISBN 978-0-12-491246-5.
Внешние ссылки [ править ]
- NOAA - веб-ресурсы по геомагнитной тематике.
