Сколько географических полюсов на земле. Полюса земли. Более техническое описание

У нашей планеты есть магнитное поле, которое можно наблюдать, например, с помощью компаса. Оно в основном образуется в очень горячем расплавленном ядре планеты и, вероятно, имелось большую часть времени существования Земли. Поле представляет собой диполь, т. е. у него есть один северный и один южный магнитный полюс. В них стрелка компаса будет указывать прямо вниз или вверх, соответственно. Это похоже на поле магнита на холодильник. Однако геомагнитное поле Земли претерпевает множество небольших изменений, что делает аналогию несостоятельной. В любом случае, можно сказать, что в настоящее время есть два полюса, наблюдаемые на поверхности планеты: один в северном полушарии и один в южном.

Инверсией называется процесс, при котором южный магнитный полюс превращается в северный, а тот, в свою очередь, становится южным. Интересно отметить, что магнитное поле может иногда подвергаться экскурсии, а не развороту. В этом случае оно претерпевает большое снижение его общей силы, то есть силы, которая перемещает стрелку компаса. Во время экскурсии поле не меняет своего направления, а восстанавливается с той же полярностью, то есть север остается севером и юг югом.

Как часто происходит смена полюсов Земли?

Как свидетельствует геологическая летопись, магнитное поле нашей планеты меняло полярность много раз. В этом можно убедиться по закономерностям, обнаруженным в вулканических породах, особенно извлеченных со дна океана. За последние 10 млн лет в среднем происходило 4 или 5 разворотов в миллион лет. В другие моменты истории нашей планеты, например, во время мелового периода, были более длительные периоды смены полюсов Земли. Их невозможно предсказать, и они не носят регулярный характер. Поэтому можно говорить только о среднем интервале инверсии.

Разворачивается ли магнитное поле Земли в настоящее время? Как это проверить?

Измерения геомагнитных характеристик нашей планеты проводились более или менее постоянно с 1840 года. Некоторые измерения даже датированы XVI веком, например, в Гринвиче (Лондон). Если посмотреть на тенденции изменения поля за этот период, то можно увидеть ее снижение. Проецирование данных вперед во времени дает нулевой через примерно 1500-1600 лет. Это является одной из причин того, почему некоторые считают, что поле может находиться на ранних стадиях инверсии. Из исследований намагниченности минералов в древних глиняных горшках известно, что во времена Древнего Рима оно было в два раза сильнее, чем сейчас.

Тем не менее, текущая сила поля не является особо низкой с точки зрения диапазона ее значений за последние 50 000 лет, а с момента, когда произошла последняя смена полюсов Земли, прошло почти 800 000 лет. Кроме того, принимая во внимание сказанное ранее об экскурсии, и зная о свойствах математических моделей, далеко не ясно, можно ли экстраполировать данные наблюдений на 1500 лет.

Как быстро происходит инверсия полюсов?

Полная запись истории хотя бы одного разворота отсутствует, поэтому все утверждения, которые можно сделать, в основном базируются на математических моделях и частично на ограниченных доказательствах, полученных из горных пород, которые сохранили отпечаток древнего магнитного поля со времени их формирования. Например, расчеты дают основание предположить, что полная смена полюсов Земли может занять от одной до нескольких тысяч лет. Это быстро по геологическим меркам, но медленно в масштабе человеческой жизни.

Что происходит во время разворота? Что мы видим на поверхности Земли?

Как уже было сказано выше, у нас имеются ограниченные данные геологических измерений о закономерностях изменения поля во время инверсии. Основываясь на моделях, рассчитанных на суперкомпьютерах, можно было бы ожидать гораздо более сложной структуры на поверхности планеты, при которой имеется не один южный и один северный магнитный полюс. Землю ожидает их «странствие» от своего нынешнего положения по направлению к экватору и через него. Общая напряженность поля в любой точке планеты может составить не более одной десятой ее значения в настоящее время.

Опасность для навигации

Без магнитного щита современные технологии будут больше подвержены риску воздействия солнечных бурь. Наиболее уязвимыми являются спутники. Они не рассчитаны выдерживать солнечные штормы в отсутствие магнитного поля. Так что, если спутники GPS прекратят работу, то все самолеты будут посажены на землю.

Конечно, в самолетах в качестве резервного средства есть компасы, но они, безусловно, не будут точными во время магнитного сдвига полюсов. Таким образом, даже самой возможности выхода из строя спутников GPS будет достаточно, чтобы посадить самолеты - в противном случае они могут потерять навигацию в ходе полета.

Суда столкнутся с теми же проблемами.

Озоновый слой

Ожидается, что во время инверсии магнитного поля Земли полностью исчезнет (и снова появится после этого). Крупные солнечные бури во время разворота могут вызвать истощение озонового слоя. Количество заболеваний раком кожи возрастет в 3 раза. Воздействие на все живые существа трудно предсказать, но также может иметь катастрофические последствия.

Смена магнитных полюсов Земли: последствия для энергосистем

В одном исследовании массивные были названы вероятной причиной полярной инверсии. В другом - виновником этого события станет глобальное потепление, а оно может быть вызвано повышенной активностью Солнца. Во время разворота зашиты магнитного поля не будет, и если произойдет солнечная буря, ситуация ухудшится еще больше. Жизнь на нашей планете не будет затронута в целом, и общества, которые не зависят от технологии, также будут в полном порядке. Но Земля будущего ужасно пострадает, если разворот произойдет быстро. Электрические сети перестанут функционировать (их может вывести их из строя большая солнечная буря, а инверсия повлияет намного больше). При отсутствии электричества не будет водоснабжения и канализации, заправочные станции перестанут работать, остановятся поставки продовольствия. Работоспособность окажется под вопросом, и они не смогут на что-то влиять. Погибнут миллионы, а миллиарды столкнутся с большими трудностями. Только те, кто заранее запасся пищей и водой, смогут справиться с ситуацией.

Опасность космического излучения

Наше геомагнитное поле отвечает за блокирование примерно 50% Поэтому при его отсутствии уровень удвоится. Несмотря на то, что это приведет к увеличению мутаций, летальных последствий это иметь не будет. С другой стороны, одной из возможных причин сдвига полюсов является увеличение солнечной активности. Это может привести к увеличению числа заряженных частиц, достигающих нашей планеты. В таком случае Земля будущего подвергнется большой опасности.

Сохранится ли жизнь на нашей планете?

Природные катастрофы, катаклизмы маловероятны. Геомагнитное поле находится в области пространства, называемой магнитосферой, формируемой действием солнечного ветра. Магнитосфера отклоняет не все высокоэнергетические частицы, которые излучает Солнце с солнечным ветром и другие источники в Галактике. Иногда наше светило особенно активно, например, когда на нем много пятен, и оно может посылать облака частиц в направлении Земли. Во время таких солнечных вспышек и корональных выбросов массы, космонавтам на околоземной орбите, возможно, потребуется дополнительная защита, чтобы избежать более высоких доз радиации. Поэтому мы знаем, что магнитное поле нашей планеты обеспечивает лишь частичную, а не полную защиту от космического излучения. Кроме того, высокоэнергетические частицы могут даже ускоряться в магнитосфере.

На поверхности Земли атмосфера действует как дополнительный защитный слой, останавливающий все, кроме наиболее активного солнечного и галактического излучения. При отсутствии магнитного поля атмосфера будет по-прежнему поглощать большую часть излучения. Воздушная оболочка защищает нас так же эффективно, как слой бетона толщиной 4 м.

Без последствий

Человеческие существа и их предки жили на Земле в течение нескольких миллионов лет, за которые произошло немало инверсий, и нет никакой очевидной корреляции между ними и развитием человечества. Точно так же время разворотов не совпадает с периодами вымирания видов, о чем свидетельствует геологическая история.

Некоторые животные, такие как голуби и киты, используют геомагнитное поле для навигации. Предполагая, что разворот занимает несколько тысяч лет, то есть длится многие поколения каждого вида, тогда эти животные могут хорошо адаптироваться к изменяющейся магнитной среде или развить другие методы навигации.

Более техническое описание

Источником магнитного поля является богатое железом жидкое внешнее ядро Земли. Оно совершает сложные движения, являющиеся результатом конвекции тепла глубоко внутри ядра и вращения планеты. Движение жидкости непрерывно и никогда не останавливается, даже во время разворота. Оно может прекратиться только после исчерпания источника энергии. Тепло производится частично из-за преобразования жидкого ядра в твердое, расположенного в центре Земли. Этот процесс совершается непрерывно в течение миллиардов лет. В верхней части ядра, которая расположена в 3000 км ниже уровня поверхности под скалистой мантией, жидкость может перемещаться в горизонтальном направлении со скоростью десятков километров в год. Ее движение поперек существующих силовых линий производит электрические токи, а они, в свою очередь, генерируют магнитное поле. Этот процесс носит название адвекции. Для того, чтобы сбалансировать рост поля, и тем самым стабилизировать т. н. «геодинамо», необходима диффузия, при которой происходит «утечка» поля из ядра и его разрушение. В конечном счете, поток жидкости создает сложную картину магнитного поля на поверхности Земли со сложным изменением во времени.

Компьютерные расчеты

Моделирование геодинамо на суперкомпьютерах продемонстрировало сложный характер поля и его поведения с течением времени. Расчеты также показали инверсию полярности, когда происходит смена полюсов Земли. В таких симуляциях сила основного диполя ослабевает до 10% от нормального значения (но не до нуля), а существующие полюса могут странствовать по всему земному шару совместно с другими временными северными и южными полюсами.

Твердое железное внутреннее ядро нашей планеты в этих моделях играет важную роль в управлении процессом разворота. Из-за своего твердого состояния оно не может генерировать магнитное поле адвекцией, но любое поле, которое образуется в жидкости внешнего ядра может диффундировать, или распространяться во внутреннее. Адвекция во внешнем ядре, кажется, регулярно пытается инвертировать. Но пока поле, запертое во внутреннем ядре, сначала не диффундирует, реальная смена магнитных полюсов Земли не произойдет. По существу, внутреннее ядро сопротивляется диффузии любого «нового» поля и, возможно, только одна из каждых десяти попыток такого разворота является успешной.

Магнитные аномалии

Следует подчеркнуть, что, хотя эти результаты и являются увлекательными сами по себе, неизвестно, можно ли их отнести к реальной Земле. Тем не менее, у нас есть математические модели магнитного поля нашей планеты за последние 400 лет с ранними данными, основанными на наблюдениях моряков торгового и военно-морского флота. Их экстраполяция на внутреннюю структуру земного шара показывает рост с течением времени областей обратного потока на границе ядра и мантии. В этих точках стрелка компаса ориентирована, по сравнению с прилегающими районами, в противоположном направлении - внутрь или из ядра. Эти участки с обратным потоком в южной части Атлантического океана в первую очередь несут ответственность за ослабление главного поля. Они также отвечают за минимальную напряженность, называемую Бразильской магнитной аномалией, центр которой расположен под Южной Америкой. В этой области частицы с высокими энергиями могут приблизиться к Земле более близко, вызывая повышенный радиационный риск для спутников на низкой околоземной орбите.

Предстоит еще многое сделать для большего понимания свойств глубинного строения нашей планеты. Это мир, где значения давления и температуры аналогичны параметрам поверхности Солнца, и наше научное понимание достигает своего предела.

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.

Экология

Полярные регионы Земли – самые суровые места на нашей планете.

Веками люди пытались ценою жизни и здоровья добраться и изучить Северный и Южный полярный круг.

Так что же мы узнали о двух противоположных полюсах Земли?

1. Где находится Северный и Южный полюс: 4 типа полюсов

На самом деле существует 4 типа Северного полюса с точки зрения науки:

Северный магнитный полюс – точка на земной поверхности, на которую направлены магнитные компасы

Северный географический полюс – расположенный непосредственно над географической осью Земли

Северный геомагнитный полюс – связан с магнитной осью Земли

Северный полюс недоступности – самая северная точка в Cеверном Ледовитом океане и самая дальняя от земли со всех сторон

Было также установлено 4 типа Южного полюса:

Южный магнитный полюс - точка на земной поверхности, в которой магнитное поле Земли направлено вверх

Южный географический полюс - точка, расположенная над географической осью вращения Земли

Южный геомагнитный полюс - связан с магнитной осью Земли в южном полушарии

Южный полюс недоступности - точка в Антарктиде, наиболее удалённая от побережья Южного океана.

Кроме того есть церемониальный южный полюс – область предназначенная для фотосъемок на станции Амундсен-Скотт. Она расположена в нескольких метрах от географического южного полюса, но так как ледниковый покров все время движется, отметка сдвигается каждый год на 10 метров.

2. Географический Северный и Южный полюс: океан против континента

Северный полюс - это, по сути, замерзший океан, окруженный континентами. В отличие от него Южный полюс - это континент, окруженный океанами.

Кроме Северного Ледовитого океана, Арктический регион (Северный полюс) включает в себя часть Канады, Гренландию, Россию, США, Исландию, Норвегию, Швецию и Финляндию.

Самая южная точка земли – Антарктида является пятым самым большим континентом, площадью 14 миллионов кВ. км, 98 процентов которой покрыто ледниками. Она окружена южной частью Тихого океана, южной частью Атлантического океана и Индийским океаном.

Географические координаты Северного полюса : 90 градусов северной широты.

Географические координаты Южного полюса: 90 градусов южной широты.

Все линии долготы сходятся у обоих полюсов.

3. Южный полюс холоднее Северного полюса

Южный полюс гораздо холоднее Северного полюса. Температура в Антарктиде (Южный полюс) настолько низкая, что в некоторых местах этого континента снег никогда не тает.

Средняя годовая температура в этой области составляет -58 градусов по Цельсию зимой , а самая высокая температура была зафиксирована здесь в 2011 году и составила -12,3 градуса по Цельсию.

В отличие от него, средняя годовая температура в Арктическом регионе (Северный полюс) составляет – 43 градуса по Цельсию зимой и около 0 градусов летом.

Существует несколько причин, почему Южный полюс холоднее Северного. Так как Антарктида – это огромная суша, она получает мало тепла из океана. В отличие от нее, лед в Арктическом регионе относительно тонкий и под ним находится целый океан, который смягчает температуру. Кроме того Антарктида находится на возвышении на высоте 2,3 км и воздух тут холоднее, чем в Северном Ледовитом океане, который находится на уровне моря.

4. На полюсах нет времени

Время определяется долготой. Так, например, когда Солнце находится прямо над нами, местное время показывает полдень. Однако на полюсах все линии долготы пересекаются, а Солнце встает и садится только раз в году в дни равноденствия.

По этой причине, ученые и исследователи на полюсах используют время любого часового пояса , которое им больше нравится. Как правило, они ориентируются на среднее время по Гринвичу или часовому поясу страны, из которой они прибыли.

Ученые на станции Амундсен-Скотт в Антарктиде могут сделать быструю пробежку вокруг света, пройдя 24 часовых пояса за несколько минут .

5. Животные Северного и Южного полюса

У многих людей сложилось ошибочное мнение, будто полярные медведи и пингвины находятся в одной среде обитания.

На самом деле, пингвины живут только в южном полушарии – в Антарктиде , где у них нет естественных врагов. Если бы полярные медведи и пингвины обитали в одной области, полярные медведи не беспокоились бы об источнике пропитания.

Среди морских животных Южного полюса есть киты, морские свиньи и тюлени.

Белые медведи в свою очередь являются самыми крупными хищниками в северном полушарии . Они живут в северной части Северного Ледовитого океана и питаются тюленями, моржами и иногда даже выброшенными на берег китами.

Кроме того, на Северном полюсе обитают такие животные, как северные олени, лемминги, лисицы, волки, а также морские животные: белухи, косатки, морские выдры, нерпы, моржи и более 400 известных видов рыб.

6. Ничейная земля

Несмотря на то, что на Южном полюсе в Антарктиде можно увидеть множество флагов разных стран, это единственное место на земле, которое никому не принадлежит , и где нет коренного населения.

Здесь действует договор об Антарктиде, согласно которому территория и ее ресурсы должны быть использованы исключительно в мирных и научных целях. Ученые, исследователи и геологи – единственные люди, которые время от времени ступают на землю Антарктиды.

Напротив, на Северном полярном круге живет больше 4 миллионов людей на Аляске, в Канаде, Гренландии, Скандинавии и России.

7. Полярная ночь и полярный день

Полюса Земли – это уникальные места, где наблюдается самый длинный день, который длится 178 суток, и самая длинная ночь, которая длится 187 суток .

На полюсах наблюдается только один восход и один закат Солнца в год. На Северном полюсе Солнце начинает подниматься в марте в день весеннего равноденствия и опускается в сентябре в день осеннего равноденствия. На Южном полюсе наоборот, восход - во время осеннего равноденствия, а закат - в день весеннего равноденствия.

Летом Солнце здесь всегда над горизонтом, и Южной полюс получает солнечный свет круглосуточно. Зимой Солнце ниже горизонта, когда наблюдается круглосуточная темнота.

8. Покорители Северного и Южного полюса

Многие путешественники пытались добраться до полюсов Земли, потеряв свои жизни на пути к этим крайним точкам нашей планеты.

Кто первым достиг Северного полюса?

Было несколько экспедиций к Северному полюсу, начиная с 18-го века. Существуют разногласия по поводу того, кто первым достиг Северного полюса. В 1908 году американский путешественник Фредерик Кук стал первым, кто заявил о том, что добрался до Северного полюса. Но его соотечественник Роберт Пири опроверг это заявление, и 6 апреля 1909 года он официально стал считаться первым покорителем Северного полюса.

Первый перелет через Северный полюс : норвежский путешественник Руаль Амундсен и Умберто Нобиле 12 мая 1926 года на дирижабле "Норвегия"

Первая подводная лодка на Северном полюсе : атомная подводная лодка "Nautilus" 3 августа 1956 года

Первое путешествие на Северный полюс в одиночку : японец Наоми Уэмура, 29 апреля 1978 года, проехав 725 км на собачьих упряжках за 57 дней

Первая экспедиция на лыжах : экспедиция Дмитрия Шпаро, 31 мая 1979 года. Участники прошли 1500 км за 77 дней.

Первым переплыл Северный полюс : Льюис Гордон Пью преодолел 1 км в воде температурой -2 градуса по Цельсию в июле 2007 года.

Кто первым достиг Южного полюса?

Первыми покорителями Южного полюса стали норвежский путешественник Руаль Амундсен и британский исследователь Роберт Скотт , в честь которых была названа первая станция на Южном полюсе – станция Амундсен-Скотт. Обе команды пошли разным путем и достигли Южного полюса с разницей в несколько недель, первым был Амундсен 14 декабря 1911 года, а затем Р.Скотт 17 января 1912 года.

Первый перелет через Южный полюс : американец Ричард Бэрд, в 1928 году

Первыми пересекли Антарктиду без использования животных и механического транспорта: Арвид Фукс и Рейнольд Мейснер, 30 декабря 1989 года

9. Северный и Южный магнитный полюс Земли

Магнитные полюса Земли связывают с магнитным полем Земли. Они находятся на севере и юге, но не совпадают с географическими полюсами , так как магнитное поле нашей планеты меняется. В отличие от географических, магнитные полюса смещаются.

Северный магнитный полюс не находится точно в Арктическом регионе, а смещается к востоку со скоростью 10-40 км в год , так как на магнитное поле влияют подземные расплавленные металлы и заряженные частицы от Солнца. Южный магнитный полюс пока находится в Антарктиде, но он также смещается к западу со скоростью 10-15 км в год.

Некоторые ученые считают, что в один день может произойти смена магнитных полюсов, и это может привести к разрушению Земли. Однако смена магнитных полюсов уже происходила, сотни раз за последние 3 миллиарда лет, и это не привело к каким-то страшным последствиям.

10. Таяние льда на полюсах

Лед в Арктике в области Северного полюса, как правило, тает летом и снова замерзают зимой. Однако за последние годы, ледяная шапка стала таять очень быстрыми темпами.

Многие исследователи считают, что уже к концу века, а может и через несколько десятилетий, Арктическая зона останется безо льда .

С другой стороны в Антарктическом регионе на Южном полюсе содержится 90 процентов всего мирового льда. Толщина льда в Антарктиде составляет в среднем 2,1 км. Если бы весь лед Антарктиды растаял, уровень моря во всем мире поднялся бы на 61 метр .

К счастью в ближайшем будущем такое не произойдет.

Несколько занимательных фактов о Северном и Южном полюсе:

1. На станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе существует ежегодная традиция. После того, как последний самолет с продовольствием улетает, исследователи смотрят два фильма ужасов : фильм "Нечто" (об инопланетном существе, которое убивает жителей полярной станции в Антарктиде) и фильм "Сияние" (о писателе, который находится в пустой отдаленной гостинице зимой)

2. Птица полярная крачка каждый год совершает рекордный перелет из Арктики в Антарктиду , пролетая больше 70 000 км.

3. Остров Каффеклуббен - небольшой островок на севере Гренландии считается участком земли, который находится ближе всего к Северному полюсу в 707 км от него.

Маг ни тн ое по ле Зем л и мо же т и сч ез ну ть

Французские исследователи из Университета Парижа VII имени Дени Дидро установили, что смена земных полюсов может произойти в любое время. Предсказать смену полюсов возможно лишь за 10-20 лет, более долгосрочный и точный прогноз невозможен.

Инверсии магнитных полюсов Земли неоднократно происходили в прошлом. Обычно это сопровождалось кратковременным исчезновением магнитосферы. Для биосферы Земли это означает истончение озонового слоя и исчезновение защиты от солнечного ветра и космической радиации. Если «переполюсовка» завершится быстро, жизнь на нашей планете может сохраниться, но если Земля останется без магнитного поля на несколько лет, это будет означать гибель всего живого.

По наблюдениям учёных, сейчас напряженность магнитного поля Земли постепенно падает. За последние 22 года магнитное поле Земли стало слабее на 1,7%, причём в некоторых частях Атлантического океана оно ослабело на 10%, а в нескольких регионах немного усилилось.

Смещение магнитных полюсов Земли было зарегистрировано еще в 1885 году. С тех пор южный магнитный полюс сместился на 900 километров в сторону Индийского океана, а северный магнитный полюс - в сторону Восточно-Сибирской магнитной аномалии. Скорость дрейфа полюсов в настоящее время составляет около 60 километров в год, чего никогда ранее не наблюдалось

Куда мигрируют полюсы?

Южный магнитный полюс триста лет назад покинул свое «насиженное» место в Антарктиде и вышел на просторы Индийского океана. А Северный, описав за четыре столетия дугу длиной в 1100 км по арктическим канадским островам, теперь со все возрастающей скоростью (с 10 км/год в 70-х годах до 40 км/год в 2002-м) движется в нашу Сибирь! На северные российские просторы он прибудет лет через сорок. Это еще не катастрофа. Угол «магнитной вариации» - расстояние между географическим и магнитным полюсами планеты - станет чуть больше: не 10 градусов, как сейчас, а 13 или 15. Штурманам, капитанам судов просто придется делать более существенные поправки на навигационных картах.

Однако некоторые ученые считают, что на этом полюсы не остановятся. Они могут «разбежаться» так, что произойдет переполюсовка нашей планеты. Когда это произойдет? Датские и французские ученые утверждают: уже через несколько десятков лет. Правда, оптимисты из других стран предполагают, что процесс может продлиться еще несколько тысяч лет. Такой большой разброс в прогнозах не случаен: ведь полюсы могут сбавить скорость или вовсе остановиться.

По словам заместителя директора Института физики Земли им. Шмидта Алексея Диденко, движение магнитного полюса ускорилось из-за того, что меняется режим работы «внутреннего двигателя» Земли. Магнитное поле в жидком ядре планеты генерирует электрический ток в нескольких своих ячейках-«моторчиках», которые вследствие вращения планеты смещаются и таким образом передвигают магнитные полюсы. И эти «моторчики» раз в четверть миллиона лет начинают работать более активно. Что сейчас и происходит. Движения полюсов всегда сопровождались природными катаклизмами из-за пробоев в геомагнитной защите от солнечной радиации и космических излучений. Истощается озоновый слой, и климат становится более влажным и теплым. А когда полюсы стоят на месте, то климат держится сухой и суровый. Сегодня первый «звоночек» движения полюсов - это непредсказуемые капризы погоды во всем мире.

Чем грозит нам смена полюсов Земли?

Ученые обнаружили, что в магнитном поле Земли образуются мощные прорехи, свидетельствующие о том, что магнитные полюса планеты в скором времени поменяются местами. Звучат мнения, что в связи с этим можно ожидать новых природных катаклизмов мирового масштаба наподобие Всемирного потопа и Страшного суда.

К такому выводу пришли специалисты из датского Центра планетарных исследований. Эти выводы поддержали их коллеги из университета Лидса (Великобритания) и французского Института физики Земли, а также американские ученые из Флоридского международного университета в Майами.

По мнению исследователей, за последние столетия плотность магнитного поля Земли значительно снизилась. Воздействие этого в 1989 году ощутили на себе жители востока Канады. Солнечные ветры прорвались через слабый магнитный щит и вызвали тяжелые поломки в электрических сетях, оставив Квебек без света на девять часов.

Считается, что магнитное поле нашей планеты генерируется потоками расплавленного железа, окружающего ядро Земли. Датский космический спутник обнаружил в этих потоках завихрения (в районах Арктики и южной Атлантики), которые могут заставить их поменять направление своего движения. Но многие специалисты считают, что в ближайшее время этого, к счастью, не произойдет.

И все же, если прогнозы сбудутся, последствия могут оказаться катастрофическими. Мощные потоки солнечной радиации, которые из-за
магнитного поля сейчас не могут достичь атмосферы, нагреют ее верхние слои и вызовут глобальные изменения климата. Сейчас внешний «магнитный щит» планеты защищает все живое от солнечной радиации. Без него солнечный ветер и плазма от солнечных вспышек будут достигать верхних слоев атмосферы, нагревая ее и вызывая катастрофические изменения климата. Другими словами, в момент смены полюсов произойдет резкое ослабление магнитного поля: это приведет к скачкообразному повышению уровня солнечной радиации. Космические лучи убьют все живое или вызовут мутации. Из строя выйдут все электрические, навигационные и коммуникационные приборы и спутники, находящиеся на земной орбите. Мигрирующие животные, птицы и насекомые потеряют способность к ориентации. При этом заранее рассчитать, г де окажется суша, а где море, невозможно.

Правда, когда в марте 2001 года менялись магнитные полюса на Солнце, исчезновений магнитного поля не зафиксировали. Солнце меняет свои магнитные полюса раз в 22 года. На Земле такие стрессы происходят значительно реже, но все же происходят. Возможно, что катаклизмы в биосфере планеты, когда исчезали от 50 до 90% ее фауны, связаны как раз с перемещением полюсов. Ученые отмечают, что именно исчезновение магнитного поля привело к испарению атмосферы на Марсе.

Происхождение магнитного поля Земли и по сей день остается загадкой, хотя существует много гипотез для объяснения этого феномена. То магнитное поле, которое существует на земной поверхности, является суммарным полем. Оно образуется за счет ряда источников: токов, пересекающих поверхность Земли, так называемого вихревого поля; внешних, космических источников, не связанных с Землей, и, наконец, магнитного поля, обусловленного причинами внутренней динамики Земли.

По геомагнитным данным, полюса совершали рокировку в среднем каждые 500 тысяч лет. Согласно другой гипотезе, последний раз это случалось примерно 780 тыс. лет назад. При этом сначала дипольное магнитное поле Земли исчезало и вместо него наблюдалась гораздо более сложная картина множества полюсов, разбросанных по планете. Затем дипольное поле восстанавливалось, но Северный и Южный полюса при этом поменялись местами.

Смена магнитных полюсов Земли - это не одномоментное явление, а длительный геологический процесс, измеряемый десятками тысяч и даже миллионами лет Правда, некоторые ученые считают, что такие перемены происходили в течение очень короткого времени. Если бы смена полюсов растягивалась на длительный срок, говорят они, то жизнь на нашей планете в эти промежутки была бы уничтожена солнечной радиацией, которая беспрепятственно проникала бы в атмосферу и достигала ее поверхности, поскольку для солнечного ветра, кроме магнитного поля, нет преград.

А пока что наблюдается возрастание скорости перемещения магнитных полюсов, что никак не походит на обычный, «фоновый» дрейф. Так, например, магнитный полюс Северного полушария «пробежал» за последние 20 лет более 200 км в южном направлении.

Полюсов, как известно, две пары - географические и магнитное. Через первые проходит воображаемая земная ось, вокруг которой вращается наша планета. Они находятся на широте 90 градусов (северной и южной соответственно) и нулевой долготе - все линии долготы сходатг-ся в этих точках.

Теперь о второй паре полюсов. Наша планета - это огромный шаровой магнит. Движение расплавленного железа внутри Земли (точнее, в жидком наружном ядре) создает вокруг нее магнитное поле, которое защищает нас от губительной солнечной радиации.

Ось земного магнита наклонена по отношению к оси вращения Земли на 12 градусов. Она даже не проходит через центр Земли, а располагается примерно на 400 км в стороне от него. Точки, в которых эта ось пересекает поверхность планеты, и есть магнитные полюса. Понятно, что из-за такого расположения осей полюс географический и полюс магнитный не совпадают.

Географические полюса тоже движутся. Наблюдения станций Международной службы движения полюсов Земли и измерения геодезических спутников показывают: ось планеты отклоняется со скоростью около 10 см в год. Главная причина - движение земных плит, которые вызывают перераспределение массы и изменение во вращении Земли.

Японские ученые выяснили, что Северный полюс движется в сторону Японии со скоростью примерно 6 см в 100 лет. Он перемещается по долготе под влиянием землетрясений, которые чаще всего случаются в районе Тихого океана.

В последние годы смещение географического полюса ускорилось, как и движение магнитного. Если это продолжится, то через какое-то время полюс окажется в районе Больших Медвежьих озер Канады... Французский профессор геофизики Готье Юло в 2002 году уже поднял панику, обнаружив ослабление магнитного поля Земли около полюсов, что может интерпретироваться как ранний признак близкой смены полюсов.

В них стрелка компаса будет указывать прямо вниз или вверх, соответственно. Это похоже на поле магнита на холодильник. Однако геомагнитное поле Земли претерпевает множество небольших изменений, что делает аналогию несостоятельной. В любом случае, можно сказать, что в настоящее время есть два полюса, наблюдаемые на поверхности планеты: один в северном полушарии и один в южном.

Инверсией геомагнитного поля называется процесс, при котором южный магнитный полюс превращается в северный, а тот, в свою очередь, становится южным. Интересно отметить, что магнитное поле может иногда подвергаться экскурсии, а не развороту. В этом случае оно претерпевает большое снижение его общей силы, то есть силы, которая перемещает стрелку компаса.

Во время экскурсии поле не меняет своего направления, а восстанавливается с той же полярностью, то есть север остается севером и юг югом.

Как часто происходит смена полюсов Земли?

В другие моменты истории нашей планеты, например, во время мелового периода, были более длительные периоды смены полюсов Земли. Их невозможно предсказать, и они не носят регулярный характер. Поэтому можно говорить только о среднем интервале инверсии.

Разворачивается ли магнитное поле Земли в настоящее время? Как это проверить?

Проецирование данных вперед во времени дает нулевой дипольный момент через примерно 1500–1600 лет. Это является одной из причин того, почему некоторые считают, что поле может находиться на ранних стадиях инверсии. Из исследований намагниченности минералов в древних глиняных горшках известно, что во времена Древнего Рима оно было в два раза сильнее, чем сейчас.

Как быстро происходит инверсия полюсов?

Например, расчеты дают основание предположить, что полная смена полюсов Земли может занять от одной до нескольких тысяч лет. Это быстро по геологическим меркам, но медленно в масштабе человеческой жизни.

Что происходит во время разворота? Что мы видим на поверхности Земли?

Землю ожидает их «странствие» от своего нынешнего положения по направлению к экватору и через него. Общая напряженность поля в любой точке планеты может составить не более одной десятой ее значения в настоящее время.

Опасность для навигации

Конечно, в самолетах в качестве резервного средства есть компасы, но они, безусловно, не будут точными во время магнитного сдвига полюсов. Таким образом, даже самой возможности выхода из строя спутников GPS будет достаточно, чтобы посадить самолеты – в противном случае они могут потерять навигацию в ходе полета. Суда столкнутся с теми же проблемами.

Озоновый слой

Ожидается, что во время инверсии магнитного поля Земли озоновый слой полностью исчезнет (и снова появится после этого). Крупные солнечные бури во время разворота могут вызвать истощение озонового слоя. Количество заболеваний раком кожи возрастет в 3 раза. Воздействие на все живые существа трудно предсказать, но также может иметь катастрофические последствия.

Смена магнитных полюсов Земли: последствия для энергосистем

В одном исследовании массивные солнечные бури были названы вероятной причиной полярной инверсии. В другом - виновником этого события станет глобальное потепление, а оно может быть вызвано повышенной активностью Солнца.

Во время разворота зашиты магнитного поля не будет, и если произойдет солнечная буря, ситуация ухудшится еще больше. Жизнь на нашей планете не будет затронута в целом, и общества, которые не зависят от технологии, также будут в полном порядке. Но Земля будущего ужасно пострадает, если разворот произойдет быстро.

Электрические сети перестанут функционировать (их может вывести их из строя большая солнечная буря, а инверсия повлияет намного больше). При отсутствии электричества не будет водоснабжения и канализации, заправочные станции перестанут работать, остановятся поставки продовольствия.

Работоспособность аварийных служб окажется под вопросом, и они не смогут на что-то влиять. Погибнут миллионы, а миллиарды столкнутся с большими трудностями. Только те, кто заранее запасся пищей и водой, смогут справиться с ситуацией.

Опасность космического излучения

Наше геомагнитное поле отвечает за блокирование примерно 50% космических лучей. Поэтому при его отсутствии уровень космического излучения удвоится. Несмотря на то, что это приведет к увеличению мутаций, летальных последствий это иметь не будет. С другой стороны, одной из возможных причин сдвига полюсов является увеличение солнечной активности.

Это может привести к увеличению числа заряженных частиц, достигающих нашей планеты. В таком случае Земля будущего подвергнется большой опасности.

Сохранится ли жизнь на нашей планете?

Природные катастрофы, катаклизмы маловероятны. Геомагнитное поле находится в области пространства, называемой магнитосферой, формируемой действием солнечного ветра.

Магнитосфера отклоняет не все высокоэнергетические частицы, которые излучает Солнце с солнечным ветром и другие источники в Галактике. Иногда наше светило особенно активно, например, когда на нем много пятен, и оно может посылать облака частиц в направлении Земли.

Во время таких солнечных вспышек и корональных выбросов массы, космонавтам на околоземной орбите, возможно, потребуется дополнительная защита, чтобы избежать более высоких доз радиации.

Поэтому мы знаем, что магнитное поле нашей планеты обеспечивает лишь частичную, а не полную защиту от космического излучения. Кроме того, высокоэнергетические частицы могут даже ускоряться в магнитосфере. На поверхности Земли атмосфера действует как дополнительный защитный слой, останавливающий все, кроме наиболее активного солнечного и галактического излучения.

При отсутствии магнитного поля атмосфера будет по-прежнему поглощать большую часть излучения. Воздушная оболочка защищает нас так же эффективно, как слой бетона толщиной 4 м.

О магнитном поле

Оно может прекратиться только после исчерпания источника энергии. Тепло производится частично из-за преобразования жидкого ядра в твердое, расположенного в центре Земли. Этот процесс совершается непрерывно в течение миллиардов лет. В верхней части ядра, которая расположена в 3000 км ниже уровня поверхности под скалистой мантией, жидкость может перемещаться в горизонтальном направлении со скоростью десятков километров в год.

Ее движение поперек существующих силовых линий производит электрические токи, а они, в свою очередь, генерируют магнитное поле. Этот процесс носит название адвекции. Для того, чтобы сбалансировать рост поля, и тем самым стабилизировать т. н. «геодинамо», необходима диффузия, при которой происходит «утечка» поля из ядра и его разрушение.

В конечном счете, поток жидкости создает сложную картину магнитного поля на поверхности Земли со сложным изменением во времени.

Компьютерные расчеты

Но пока поле, запертое во внутреннем ядре, сначала не диффундирует, реальная смена магнитных полюсов Земли не произойдет. По существу, внутреннее ядро сопротивляется диффузии любого «нового» поля и, возможно, только одна из каждых десяти попыток такого разворота является успешной.

Магнитные аномалии

Их экстраполяция на внутреннюю структуру земного шара показывает рост с течением времени областей обратного потока на границе ядра и мантии. В этих точках стрелка компаса ориентирована, по сравнению с прилегающими районами, в противоположном направлении – внутрь или из ядра.

Эти участки с обратным потоком в южной части Атлантического океана в первую очередь несут ответственность за ослабление главного поля. Они также отвечают за минимальную напряженность, называемую Бразильской магнитной аномалией, центр которой расположен под Южной Америкой.

В этой области частицы с высокими энергиями могут приблизиться к Земле более близко, вызывая повышенный радиационный риск для спутников на низкой околоземной орбите. Предстоит еще многое сделать для большего понимания свойств глубинного строения нашей планеты.

Это мир, где значения давления и температуры аналогичны параметрам поверхности Солнца, и наше научное понимание достигает своего предела.