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 каждые 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 дополнительныеградусов 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 ]
Подобно Северному магнитному полюсу , 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, где ось этого наклонного диполя наилучшим образом соответствует поверхности 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 точно 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 ]
На протяжении жизни Земли ориентация магнитного поля Земли менялась много раз, геомагнитный север становился геомагнитным югом, и наоборот - событие, известное как геомагнитный поворот . 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 намагниченности 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 перемещается 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.
