Магнитные полюса Земли

магнитные полюса Земли5

Рис. 12

В канун нового 2013 года (28 декабря) в России на орбиту Земли выведен спутник для изучения магнитного поля Земли. Замечательно! Для нормальной навигации транспортных средств необходимо мониторить магнитное поле Земли, т.к. магнитные полюса постоянно перемещаются. Что заставляет их менять свою дислокацию – об этом данная статья.

Точки Земли, в которых напряжённость магнитного поля имеет вертикальное направление, называют магнитными полюсами.

Впервые южный магнитный полюс (ЮМП) был открыт в 1831 году на севере Канады английским полярным исследователем Джоном Расселом. А его племянник Джеймс Росс, спустя 10 лет достиг северного магнитного полюса (СМП) Земли, находившегося в то время, в Антарктиде.

Наблюдения показывают, что магнитные полюса постоянно находятся в движении, не задерживаясь ни на секунду в определенной точке поверхности Земли. Даже  в течение суток они успевают совершить маленькое путешествие по эллиптическому пути вокруг мнимого центра дислокации, притом, постоянно мигрируя в некотором направлении пространства, достигая  в годовом дрейфе до десятка километров [20].

Почему перемещаются магнитные полюса Земли и возникают аномалии напряженности магнитного поля Земли? К примеру, за последние 100 лет северный магнитный полюс, который географически находится на юге, переместился почти на 900 км и сейчас «плавает» далеко в Индийском океане на расстоянии 2857[1] км от южного географического полюса (рис.12).

Прежде чем ответить на вопрос о дрейфе магнитных полюсов необходимо заняться логическим построением. В предыдущей статье «Магнитное поле Земли» был выявлен источник генерации магнитного поля. Этим источником является магма, текущая в определенном  русле, я ее назвал «мантийная река» (данным термином буду пользоваться и дальше, но уже без кавычек). Мантийная река является тем глобальным проводником, по которому течет электрический ток, который естественным образом индуцирует глобальное магнитное поле Земли. Если русло этой реки поворачивает, натыкаясь на преграду, то соответствующим образом и смещается магнитное поле, а с ним меняют свою дислокацию точки входа и выхода этого поля, иначе – магнитные полюса.

Что может подвинуть русло мантийной реки? Очевидно, это связано с тем, что земная кора что сверху, что снизу имеет форму далеко не идеального шара. В чем и убеждаемся при виде гор и океанов, находясь на ее внешней оболочке. Такая же примерно картина наблюдается и на границе с мантией, с нижней стороны земной коры. Могу предположить, что горы там тоже высокие и могут оказаться гораздо выше, чем на поверхности коры, обозреваемой нами визуально. Причем по вершинам этих гор течет океан текучей, тягучей, горячей магмы, которая постоянно шлифует эти вершины, сглаживая и закругляя в одних местах, а в других, наращивая их. Вот эти горы, вершинами вниз постоянно смещают русло мантийной реки и ее магнитный экватор.

Горообразование в мантии идет более интенсивно, чем на поверхности коры. Все дело в количестве материала пригодного для строительства. Условия для горообразования благоприятны и зависят от вязкости, текучести магмы и окружающей температуры. Горячая магма под действием конвективных потоков поднимается из центральных областей вверх. Достигнув подошвы литосферы (с греч. означает «каменная оболочка») магма охлаждается. Часть ее остывает и опускается в нижние слои с более высокой температурой, а  часть присоединяется к коре, уже в виде твердой, остывшей лавы, а еще одна часть срывает, расплавляет некоторые участки поверхности коры. Понятно, что эти процессы идут непрерывно под действием разности давлений и температур.

Горообразование, что снизу, что сверху земной коры, связано и с вулканической деятельностью. Как указывает источник [21], на дне Тихого океана обнаружен огромный вулкан, один из самых больших в Солнечной системе. Вулкан является частью возвышенности Шатского, расположен на расстоянии около 1,6 тыс. км к востоку от Японии, получивший название Таму Массиф (Tamu Massif). Он имеет купольную форму из застывшей лавы, которая была выброшена около 144 млн. лет назад на высоту 3,5 км (сообщает Phys.org). Вулкан занимает площадь 310 тыс. кв. км, что сравнимо с площадью Британии и Ирландии. Не сомневаюсь, что подобные горы находятся и под земной корой.

Кроме подземных гор русло мантийной реки сдвигают, так называемые плюмы (мощные восходящие горячие потоки магмы). Движение магмы в плюмах идет быстрее, чем скорость течения мантийной реки, поэтому они добавляют температуру и возмущающее действие на окружающую магму, что приводит к аномальным потокам и смещению магнитного экватора.

По аномально дрейфующим магнитным полюсам Земли можно судить, что течение мантийной реки идет не точно по параллелям, поэтому магнитный экватор не совпадает с географическим экватором.

Магма течет на восток что похоже на течение огромной реки, которая извивается в своем русле, но генеральное направление не меняет. Встречая непреодолимые препятствия, мантийная река меняет направление, все как на поверхности Земли. Характерный пример, река Волга, наткнувшись в среднем течении на Жигулевские, а затем на Соколиные горы, делает излучину на восток (Самарская лука), а затем снова возвращается к своему генеральному южному направлению, в итоге длина ее русла увеличилась на 200 км.

Это к тому, что течение магмы имеет динамический характер, а ее русло, проложенное под корой, постоянно меняется, как по ширине, так и по глубине, соответственно, меняется положение магнитного экватора. Вот по этой причине магнитные полюса Земли смещаются и дрейфуют, причем довольно быстро. В 2009 году скорость движения ЮМП в северном полушарии составила рекордные 64 километра в год! Весьма урожайный год. В данный период полюс смещается в северо-западном направлении, увеличивая широту, со скоростью около 10 км в год, отдаляясь от Канады. Это тоже довольно большая скорость. В это же время СМП все дальше отдаляется от Антарктиды.

Анализируя относительно синхронное смещение магнитных полюсов южного (северо-запад), а северного (север) в одном направлении, можно с уверенностью сказать, что дрейф магнитных полюсов Земли жестко связан с изменением русла течения магмы. А это лишнее подтверждение того, что магнитное поле Земли индуцируется электрическим током, протекающим в верхней мантии, по ее границе с корой. Перпендикулярное направление магнитного поля указывает, куда направлено русло магмы. Генеральное направление ее, если смотреть от нулевого меридиана, в восточном направлении – на северо-восток, а в западном – на юго-запад под углом в 13,4o к экватору.

Учитывая вышесказанное, можно утверждать – идет постоянный круговорот вещества в мантии. За счет этого поддерживается температурный баланс в недрах Земли.

Конвективные потоки перемешивают магму, но они возникают не только из-за температурного градиента, но и из-за разности давлений, возникающих под разными полушариями, о чем было сказано в предыдущих статьях.

Магнитный экватор

магнитный экватор

Рис. 13

Для того чтобы выяснить направление русла мантийной реки необходимо найти магнитный экватор, а заодно и вычислить расстояние отклонения магнитной оси от центра Земли. Для этого необходимо знать координаты магнитных полюсов и проделать графические построения (рис. 13).

Координаты магнитных полюсов имеются, данные 2012 года: южный магнитный полюс – 85o54′00 с. ш., 147o00′00 з. д.; северный магнитный полюс – 64o24′00 ю. ш., 137o06′00 з. д. [20].

Для начала совместим ось вращения Земли и СМП (в южном полушарии) с плоскостью чертежа. Соединим в пространстве земного шара прямой линий оба магнитных полюса и получим магнитную ось планеты SN (синяя линия). После измерения выясняется, что магнитная ось отклонена от оси вращения на угол 13,4 градуса.

В данной проекции ЮМП очень близко подходит к северному географическому полюсу, поэтому, чтобы не усложнять графические и математические вычисления, все дальнейшие построения проведу в одной плоскости. В данном случае заложенная погрешность вполне допустима т.к. (ЮМП) продолжает приближаться к северному географическому полюсу.

Продолжим построение. Через центр Земли построим плоскость (в проекции линию) перпендикулярную магнитной оси LM. Пересечение данной линии с магнитной осью укажет на центр магнитного экватора. На этой плоскости нарисуем круг. Радиус этого круга – кратчайшее расстояние от центра до поверхности шара (коры). Эта точка на поверхности Земли находится на расстоянии 130 км к югу-востоку от острова Гуам архипелага Марианских островов, весьма примечательное место, известное всем, как самая глубокая часть мирового океана – Марианская впадина. Через эту точку пройдет линия магнитного экватора с наклонением к экватору под углом 13,4o. На рисунке 14 (внизу) показан магнитный экватор условно, проходящий по поверхности земного шара.

Построение показывает, что магнитный экватор замкнут в земном шаре. Противоположная точка от острова Гуам находится в глубине Земли, примерно в 2640 км от Южной Америки. Можно предположить, что в данном районе мантийная река течет на указанной глубине, поэтому так не симметрично ее магнитное поле. Вот откуда пониженная напряженность Бразильской аномалии, но об этом поговорим в следующей публикации.

Перигелий магнитного экватора находится на 135-м меридиане восточной долготы, удален от экватора на 1472 км (измерения по поверхности земного шара) и находится к югу от Мариинских островов, афелий (условно) на 45 меридиане з. д. в Южной Америке, провинция Баия (Бразилия).

Данные координаты показывают, как смещается русло мантийной реки и куда смещена магнитная ось, а по ее положению можно судить, где находится ее фарватер в пространстве земного шара.

Расстояние между магнитными полюсами по поверхности Земли составляет 17 000 км и они, в настоящее время, продолжают сближаться. Приведенные данные говорят, что магнитная ось не проходит через центр ядра и смещена относительно его в восточном направлении. С помощью треугольников ONA и OAB, и тригонометрических функций найдем длину катета ОА, соответствующего расстоянию отклонения магнитной оси от центра ядра планеты. Проведенные расчеты дают цифру удаления магнитной оси на расстояние 1545 км!

Огромная цифра, более полутора тысяч километров отклонения магнитной оси от центра ядра, говорит только об одном – нужно забыть о магнитном "динамо" ядра, которое, якобы генерирует магнитное поле Земли.

Магнитные полюса постоянно дрейфуют, и хотя они не связаны жестко с географическими полюсами, и могут удалиться на значительные расстояния, но никогда не встанут в перпендикулярной к ним плоскости. Это означает только одно, что они связаны с вращением Земли. (Об этом серьезно поговорим далее в статье об инверсии магнитных полюсов).

Добавлю еще один аргумент в пользу моей гипотезы о генерации магнитного поля, протекающими электрическими токами под корой и почему магнитные полюса близки к оси вращения, и почему они не возникли на противоположных сторонах экватора? Это происходит потому, что у планет есть тепловой терминатор [12]. Благодаря мощной солнечной радиации в экваториальной части и высокой радиальной скорости происходит перемещение магмы. Магматические течения создают электрический ток, с помощью которого индуцируется магнитное поле Земли и других планет. Магнитные полюса могут возникнуть только там, где им предписывает магнитная индукция, т.е. на севере и юге, близко к географическим полюсам.

Магнитная рокировка естественным путем никогда не произойдет, этому воспрепятствует стабильное вращение Земли вокруг своей оси плюс солнечное радиационное излучение, об этом также читаем в следующих статьях.

Я в корне не могу согласиться с известным геофизиком А. Городницким, который утверждает, что магнитные полюса стоят на месте, а литосферные плиты вращаются вокруг них.  Если принять точку зрения признанного ученого, тогда расстояние между магнитными полюсами не должно меняться, а магнитная ось должна проходить через центр ядра. В этом случае должны дрейфовать географические полюса, но они достаточно жестко связаны с корой и с ее вращением вокруг оси. Кроме того ось вращения не меняет своего положения в пространстве, вращаясь вокруг Солнца.

В заключение, остался открытым вопрос о суточном эллиптическом вращении магнитных полюсов.

Какая сила заставляет магнитные полюса смещаться в течение такого короткого промежутка? На мой взгляд, здесь все банально – это приливные силы Луны и Солнца. Растягивая противоположные районы земного шара в плоскости, не совпадающей с магнитным экватором, происходит небольшое смещение мантийной реки. Причем, растяжение не симметрично из-за несимметричности Земли. Вот по этой причине магнитные полюса прецессируют по эллипсу в течение суток.

Есть еще одна составляющая, и пожалуй главная в этом процессе, которая заставляет магнитные полюса совершать эллиптические и круговые вращения – это разное количество проводников тока на дневном и ночном полушарии, что создает «мерцание» (магнитоэлектрическую неустойчивость) магнитного поля. (Об этом более подробно поговорим в статье: «Смена магнитных полюсов»).

В заключение небольшой прогноз. ЮМП не соединится с географическим и не дойдет до России, скорей всего полюс приблизится к Аляске. СМП будет постепенно возвращаться в Антарктиду, делая небольшую петлю на запад. Объяснение данного прогноза будет дано в статье «Аномалии магнитного поля».

магнитный экватор Земли

Рис. 14

Назад  Вперед

 


[1] Измерение произведено с помощью программы приложения Google Earth

16 комментариев

  1. Геннадий Зверев:

    Уважаемый тезка, всё то что вы описали имеет место быть. Возможно нужно рассмотреть ещё дополнительные вапросы. Высказываяю свое мнение, а не общепринятое понимание. Гравитационный центр системы Земля Луна смещен, посмотрите возможно он совпадает с вашими вычислениями смещения магнитной оси и оси вращения. Существует ли приливные явления мантийных потоков плазмы внутри земли? Последнее, с археологами и исследователями магнитных свойст пород земли отложенных в разные исторические периоды, говорят о том что магнитная полярность на земле менялась на противоположные, это возможно только в сучае если меняется полярность внешнего магнитного поля. В Астрономическом форуме задавал вопрос на эту тему, астрофизики признают сушествование магнитного поля галактических структур, которые могут являтся для земли внешним, но версию того что эти внешние поля являются причиной инверсии магнитых полюсов не признается.

  2. Gennady Ershov:

    Спасибо за Ваши вопросы.
    Даю ответ:
    1. Насчет гравитационного смещения центра Земля-Луна.
    Так называемый барицентр Земля-Луна находится на расстоянии 4672 километра от центра Земли. Кроме того, центр тяжести Земля-Луна долгое время находится практически на одном расстоянии от центра Земли, а магнитные полюса дрейфуют непрерывно. Поэтому, я не вижу никакой связи между данными явлениями.
    2. «Существуют ли приливные явления мантийных потоков плазмы внутри Земли?»
    Да существуют. Удаляясь от поверхности Земли, приливные силы естественно должны ослабевать. Зависимость все та же – по Закону Всемирного Тяготения.
    3. По поводу смены знака магнитных полюсов и моего категоричного мнения.
    Это я заблаговременно подготавливаю читателя, чтобы он, когда прочтет мою новую статью с одноименным названием, не упал со стула :-).
    Через одну статью появится публикация данной статьи, полностью посвященная инверсии полюсов. Читайте и комментируйте, мне важно знать Ваше мнение.

  3. клён клёнов:

    Ну и фантазёр!!! Солнце нагревает земную кору сильней чем магма???? И от этого происходит вращение Земли??? Даже не фантазёр, а юморист.

  4. Gennady Ershov:

    Вы хотели сказать бред, но потом снизошли до фантазера и юмориста (СПС).
    « Солнце нагревает земную кору сильней чем магма???? И от этого происходит вращение Земли???».
    Во-первых, я не давал сравнительной оценки, что сильнее нагревает кору.
    Во-вторых, верхняя оболочка коры половину суток нагревается Солнцем, а вторую половину остывает. В то же время, нижняя оболочка коры, практически находится под одним тепловым потенциалом магмы.
    В третьих, Земля вращается по инерции, но имея «тормозные колодки», может замедлить вращение, а потом остановиться. Дополнительные вращающие моменты сил, которые я показал в статье: «Вращение Земли», не дают ей остановиться.
    Что я нафантазировал и с юморил?

  5. Нат:

    «источник генерации магнитного поля — магма»
    Не согласна с этой теорией. Думаю, что магнитное поле генерируется движением земли вогруг своей оси.каждый импульс движения выбрасывает магнитные волны. если это не так, то почему поле выходит именно из точки выхода воображаемой оси ? если б источником была лава, то магнитное поле менялось бы в каждом месте извержения вулканов.

  6. Gennady Ershov:

    «..магнитное поле генерируется движением земли вокруг своей оси. каждый импульс движения выбрасывает магнитные волны»
    Как известно Земля в своем вращении имеет непрерывное движение, а не импульсное. Как в этом случае она может выбрасывать магнитные волны?
    В зоне действия вулканов наблюдаются многочисленные аномалии магнитного поля. Этот факт является прямым доказательством прохождения локальных электрических токов в вытекающей лаве.

  7. Александр:

    Электромагнитное поле, создаваемое обмотками статора, заставляет вращаться ротор в определенном направлении. Смена полюсов приводит к изменению вращения ротора на противоположное. Можно ли допустить, что магнитные полюса земли могут сместиться на 180 градусов, при этом изменив вращение Земли на противоположное? И тогда…

  8. Gennady Ershov:

    Александр, Вы мне задаете вопрос по поводу инверсии магнитных полюсов Земли, ответ, на который фактически дан в данной статье. Еще более развернутый ответ в статье: «Смена магнитных полюсов» и последующей публикации.
    Не знаю, что еще можно добавить и усилить с мой стороны, т.к. мое понимание относительно смены полюсов абсолютно однозначное – инверсии никогда не было и в будущем никогда не будет!
    Что касается Вашего «И тогда» с многоточием… – фантазируйте сами. Если Вашей фантазии не достаточно обратитесь к публикациям некоторых ученых мужей, где они говорят о грядущем апокалипсисе и т.п. Например: «Следующий «конец света» запланирован на 2021 — крайний срок, до которого должна произойти инверсия магнитного поля Земли согласно гипотезе периодических планетарных катаклизмов. В результате инверсии может погибнуть большинство современного человечества» [5]. Данная фраза процитирована в моей статье: «Смена магнитных полюсов», здесь же дана электрическая схема инверсии. Не поленитесь, прочтите…

  9. Злияние приливных сил от минипарадов Солнце-Луна-Земля отражены даже древними. И, кроме того, вероятно, что не Солнце питает Землю, а излучения и орбитальное движение окружающих планет породили само Солнце.
    Интересно как Вы в своих предположениях используете недавнюю инфу о том, что Земля состоит из двух врезавшихся друг в друга планет. И потому вероятно имеет два ядра и два диполя.

  10. Интересно рассмотреть вопрос о причине инверсии полюсов в случае, когда из георазломов субтропиков начинается массовый выход самосветящихся образований и при этом создаются Локальные полюса в массовом же порядке, которые м.б. и порождают инверсию

  11. Gennady Ershov:

    «Интересно рассмотреть вопрос о причине инверсии полюсов в случае, когда из георазломов субтропиков начинается массовый выход самосветящихся образований и при этом создаются Локальные полюса в массовом же порядке, которые м.б. и порождают инверсию»
    ————————
    В физике еще много белых пятен, мне все не осилить.
    Подключайтесь…

  12. Gennady Ershov:

    «Интересно как Вы в своих предположениях используете недавнюю инфу о том, что Земля состоит из двух врезавшихся друг в друга планет. И потому вероятно имеет два ядра и два диполя»
    —————————
    В Землю ничего соизмеримого с ней не врезалось.
    Вот в Венеру врезалось небесное тело, после чего планета практически потеряла осевое вращение.

  13. аркадьевич:

    Не понял.
    Венера имеет мощнейшие магматические потоки, но не имеет магнитного поля.Марс и Луна тоже имеют потоки поменьше, магнитное поле почти отсутствует. Зато на Солнце и Юпитере нет магматических потоков,но сильнейшее магнитное поле. Такое ощущение,что Земля это физическое исключение.
    Предлагаю Вам другую версию.
    Магнитная стрелка поворачивается и ориентируется вдоль магнитной силовой линии Земли, потому что магнитное поле Земли намного сильнее. Магнитное поле Солнца примерно в 50 раз сильнее земного. По информации НАСА в 1999 году магнитное поле Солнца перевернулось почти на 180 градусов. И как должно вести себя магнитное поле Земли? По-моему идет нормальный,закономерный процесс инверсии. Аналогичные процессы наблюдаются на других планетах солнечной системы.
    Жду Ваших аргументов.

  14. Gennady Ershov:

    «Не понял.
    Венера имеет мощнейшие магматические потоки, но не имеет магнитного поля.Марс и Луна тоже имеют потоки поменьше, магнитное поле почти отсутствует. Зато на Солнце и Юпитере нет магматических потоков,но сильнейшее магнитное поле. Такое ощущение,что Земля это физическое исключение.
    Предлагаю Вам другую версию.
    Магнитная стрелка поворачивается и ориентируется вдоль магнитной силовой линии Земли, потому что магнитное поле Земли намного сильнее. Магнитное поле Солнца примерно в 50 раз сильнее земного. По информации НАСА в 1999 году магнитное поле Солнца перевернулось почти на 180 градусов. И как должно вести себя магнитное поле Земли? По-моему идет нормальный,закономерный процесс инверсии. Аналогичные процессы наблюдаются на других планетах солнечной системы.
    Жду Ваших аргументов».
    ————————————
    «Венера практически лишена осевого вращения, то расплавленная мантия не перемещается, она статична относительно коры, поэтому не возникают и электрические токи, соответственно, и нет дипольного магнитного поля». Статья на сайте «Венера планета»: http://gennady-ershov.ru/planety/venera-planeta.html.
    В газовых гигантах генерация электрического поля происходит в их газовой атмосфере за счет перемещения ее слоев и осевого вращения.
    Цикл изменения общего магнитного поля Солнца, с учётом перемены знака, равен удвоенной продолжительности 11-летнего цикла солнечной активности — примерно 22 года («закон Хейла») (Вики). Надеюсь Вы уже прожили этот цикл, но компас по-прежнему указывает в одном направлении. Никакого закономерного процесса, связанного со сменой полюсов на Солнце, с Землей не связано.
    Мои аргументы отрицания инверсии полюсов магнитного поля опубликованы в статьях на сайте.
    Смена магнитных полюсов: http://gennady-ershov.ru/zemlya/smena-magnitnyx-polyusov.html
    Смена магнитных полюсов Земли: http://gennady-ershov.ru/zemlya/smena-magnitnyx-polyusov-zemli.html

  15. аркадьевич:

    ИЗВИНИТЕ..
    Полный цикл 22 года подразумевает двойную смену полярности .Через 11 лет в одну сторону и через еще 11 лет возврат в исходное положение. Однако в 2010 году поворота магнитного поля Солнца не наблюдалось.Оно также не наблюдалось и ранее в 1988,1977,1966 годах.И вообще наблюдается впервые за историю наблюдений. А северный магнитный полюс продолжает уверенное движение к экватору.
    И вообще закон Хейла касается солнечных пятен. А это МУХИ, а мы говорим про КОТЛЕТЫ.

  16. Gennady Ershov:

    »
    ИЗВИНИТЕ..
    Полный цикл 22 года подразумевает двойную смену полярности .Через 11 лет в одну сторону и через еще 11 лет возврат в исходное положение. Однако в 2010 году поворота магнитного поля Солнца не наблюдалось.Оно также не наблюдалось и ранее в 1988,1977,1966 годах.И вообще наблюдается впервые за историю наблюдений. А северный магнитный полюс продолжает уверенное движение к экватору.
    И вообще закон Хейла касается солнечных пятен. А это МУХИ, а мы говорим про КОТЛЕТЫ».
    ——————————
    Насчет котлет. Ну конечно, 22 года или даже если Вам сейчас 100 лет – это весьма малый промежуток времени. Но, палеомагнитологи определили, что последняя переполюсовка была 780 млн. лет назад. Наверное, за этот период солнечных циклов было немерянное количество, а где переполюсовки?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Ваш комментарий на модерации.