L. Tarasov

Részlet a könyvből: Tarasov L.V. Földi mágnesesség. - Dolgoprudny: "Intelligence" Kiadó, 2012.

Tudomány és élet // Illusztrációk

A jégpolc szélét most Rossnak hívják.

Az 1903-1906-os Amundsen-expedíció útvonala.

A déli mágneses pólus sodródási pályája különböző évek expedícióinak eredményei alapján.

Napi út az 1994-es expedíció eredményei szerint, amely egy nyugodt napon (belső ovális) és egy mágnesesen aktív napon (külső ovális) halad el a déli mágneses sarkon. A középső pont Ellef-Ringnes szigetének nyugati részén található, koordinátái 78°18'É. w. és 104°00’Ny. d. Majdnem 1000 km-rel eltolódott James Ross kiindulópontjához képest!

A mágneses pólussodródás útja az Antarktiszon 1841 és 2000 között. Az 1841-es (James Ross), 1909, 1912, 1952, 2000-es expedíciók során megállapított északi mágneses pólus helyzetei láthatók. Fekete négyzetek jelölnek néhány helyhez kötött állomást az Antarktiszon.

"Univerzális Földanya egy nagy mágnes!" - mondta William Gilbert angol fizikus és orvos, aki a 16. században élt. Több mint négyszáz évvel ezelőtt arra a helyes következtetésre jutott, hogy a Föld egy gömb alakú mágnes, és mágneses pólusai azok a pontok, ahol a mágnestű függőlegesen áll. Gilbert azonban tévedett, amikor azt hitte, hogy a Föld mágneses pólusai egybeesnek a földrajzi pólusaival. Nem egyeznek. Sőt, ha a földrajzi pólusok helyzete változatlan, akkor a mágneses pólusok helyzete idővel változik.

1831: A mágneses pólus koordinátáinak első meghatározása az északi féltekén

A 19. század első felében az első mágneses pólusok keresése a mágneses dőlésszög közvetlen talajmérése alapján történt. (A mágneses dőlés az a szög, amellyel az iránytű tűje eltér a Föld mágneses mezejének hatására a függőleges síkban. - Szerk.)

John Ross (1777-1856) angol navigátor 1829 májusában a Victoria nevű kis gőzösön indult el Anglia partjairól Kanada sarkvidéki partjai felé. Mint előtte sok vakmerő, Ross is abban reménykedett, hogy talál egy északnyugati tengeri utat Európából Kelet-Ázsiába. De 1830 októberében jég csapdába esett a félsziget keleti csücskében lévő Viktóriát, amelyet Ross Boothia Landnak nevezett el (az expedíció szponzora, Felix Booth tiszteletére).

A Butia Föld partjainál jégcsapdába esett Victoria kénytelen volt télen itt maradni. A kapitány párja ezen az expedíción John Ross unokaöccse, James Clark Ross (1800-1862) volt. Abban az időben bevett szokássá vált, hogy mindent magukkal vittek az ilyen utakra. szükséges eszközöket mágneses megfigyelésekre, és James ezt kihasználta. Sok éven téli hónapokban magnetométerrel sétált végig Butia partjain és mágneses megfigyeléseket végzett.

Megértette, hogy a mágneses pólusnak valahol a közelben kell lennie - elvégre a mágnestű mindig nagyon nagy hajlást mutatott. A mért értékeket térképen ábrázolva James Clark Ross hamar rájött, hol keresse ezt az egyedülálló pontot a mágneses tér függőleges irányával. 1831 tavaszán a Victoria legénység több tagjával együtt 200 km-t vitorlázott Boothia nyugati partja felé, majd 1831. június 1-jén Cape Adelaide-nél 70°05' É-i koordinátákkal. w. és 96°47'Ny. d. megállapította, hogy a mágneses dőlésszög 89°59'. Így határozták meg először a mágneses pólus koordinátáit az északi féltekén - vagyis a déli mágneses pólus koordinátáit.

1841: A mágneses pólus koordinátáinak első meghatározása a déli féltekén

1840-ben a felnőtt James Clark Ross az Erebus és a Terror hajókon indult híres útjára a déli féltekén lévő mágneses pólushoz. Ross hajói december 27-én találkoztak először jéghegyekkel, és már 1841 szilveszterén átkeltek az antarktiszi körön. Hamarosan az Erebus és a Terror a látóhatár szélétől széléig terjedő falkajég előtt találta magát. Január 5-én Ross meghozta azt a merész döntést, hogy előremegy, egyenesen a jégre, és a lehető legmélyebbre megy. Néhány órányi támadás után a hajók váratlanul egy jégmentesebb térbe kerültek: a tömbjeget itt-ott szétszórt jégtáblák váltották fel.

Január 9-én reggel Ross váratlanul egy jégmentes tengert fedezett fel maga előtt! Ez volt az első felfedezése ezen az úton: felfedezte a tengert, amelyet később saját nevén - Ross-tengernek - neveztek. A pálya jobb oldalán hegyes, hóval borított föld terült el, ami arra kényszerítette Ross hajóit, hogy délre vitorlázzanak, és aminek, úgy tűnt, nem lesz vége. A tengerparton hajózva Ross természetesen nem hagyta ki a lehetőséget, hogy a brit királyság dicsőségére felfedezze a legdélibb vidékeket; Így fedezték fel Viktória királynő földjét. Ugyanakkor aggódott, hogy a mágneses pólus felé vezető úton a part leküzdhetetlen akadálygá válhat.

Eközben az iránytű viselkedése egyre furcsább lett. Ross, aki nagy tapasztalattal rendelkezett a magnetometrikus mérésekben, megértette, hogy legfeljebb 800 km maradt a mágneses pólusig. Soha senki nem jött még ilyen közel hozzá. Hamar kiderült, hogy Ross félelme nem volt hiábavaló: a mágneses pólus egyértelműen valahol jobbra volt, a part pedig makacsul egyre délebbre irányította a hajókat.

Amíg az ösvény nyitva volt, Ross nem adta fel. Fontos volt számára, hogy legalább annyi magnetometrikus adatot gyűjtsön, amennyit csak lehetséges, Victoria Land partjainak különböző pontjain. Január 28-án az expedíció az egész út legcsodálatosabb meglepetését érte: egy hatalmas, felébredt vulkán nőtt a láthatáron. Fölötte sötét füstfelhő lógott, amelyet tűz színezett, amely a szellőzőnyílásból egy oszlopban tört elő. Ross az Erebus nevet adta ennek a vulkánnak, a Terror nevet pedig a szomszédosnak, amely kihalt és valamivel kisebb volt.

Ross megpróbált még délebbre menni, de nagyon hamar teljesen elképzelhetetlen kép jelent meg a szeme előtt: az egész horizonton, ameddig a szem ellátott, fehér csík húzódott, ami közeledtével egyre magasabb lett! Ahogy a hajók közelebb értek, világossá vált, hogy előttük jobbra és balra egy hatalmas, 50 méter magas végtelen jégfal húzódik, felül teljesen lapos, a tenger felőli oldalon nincs repedés. Ez volt a ma Ross nevet viselő jégpolc széle.

1841. február közepén, a jégfal mentén tett 300 kilométeres utazás után Ross úgy döntött, hogy leállítja a kiskapu megtalálására irányuló további kísérleteket. Ettől a pillanattól kezdve csak a hazafelé vezető út állt előttünk.

Ross expedíciója nem tekinthető kudarcnak. Végül is képes volt megmérni a mágneses inklinációt Victoria Land partjainak számos pontján, és ezáltal nagy pontossággal meghatározni a mágneses pólus helyzetét. Ross a mágneses pólus következő koordinátáit jelölte meg: 75°05’ D. szélesség, 154°08’ e. d. Az expedíció hajóit ettől a ponttól a minimális távolság mindössze 250 km volt. Ross mérései tekinthetők a mágneses pólus koordinátáinak első megbízható meghatározásának az Antarktiszon (az északi mágneses pólus).

A mágneses pólus koordinátái az északi féltekén 1904-ben

73 év telt el azóta, hogy James Ross meghatározta a mágneses pólus koordinátáit az északi féltekén, és most a híres norvég sarkkutató, Roald Amundsen (1872-1928) vállalta a mágneses pólus felkutatását ezen a féltekén. Amundsen expedíciójának azonban nem a mágneses pólus felkutatása volt az egyetlen célja. A fő cél az Atlanti-óceántól a Csendes-óceánig vezető északnyugati tengeri útvonal megnyitása volt. És ezt a célt elérte – 1903-1906-ban Oslóból, Grönland és Észak-Kanada partjain túl Alaszkáig hajózott a Gjoa kis halászhajón.

Amundsen ezt követően ezt írta: „Azt akartam, hogy az északnyugati tengeri útvonalról szóló gyermekkori álmomat egy másik, sokkal fontosabb tudományos céllal ötvözzük ebben az expedícióban: a mágneses pólus jelenlegi helyének megtalálásával.”

Ezt közelítette meg tudományos probléma komolyan és gondosan felkészült a megvalósítására: Németország vezető szakembereitől tanulta a geomágnesesség elméletét; Magnetometrikus műszereket is vásároltam ott. A velük való munka gyakorlása közben Amundsen 1902 nyarán beutazta Norvégiát.

Útja első telének kezdetére, 1903-ban Amundsen elérte a Vilmos Király-szigetet, amely nagyon közel volt a mágneses pólushoz. A mágneses dőlésszög itt 89°24' volt.

Amundsen úgy döntött, hogy a telet a szigeten tölti, egyúttal valódi geomágneses obszervatóriumot hozott létre itt, amely hosszú hónapokig folyamatos megfigyeléseket végzett.

1904 tavaszát a „terepen” végzett megfigyeléseknek szentelték a pólus koordinátáinak minél pontosabb meghatározása érdekében. Amundsen sikeres volt, és felfedezte, hogy a mágneses pólus helyzete észrevehetően északra tolódott el ahhoz a ponthoz képest, ahol James Ross expedíciója megtalálta. Kiderült, hogy 1831-től 1904-ig a mágneses pólus 46 km-rel északra mozdult el.

A jövőre nézve megjegyezzük, hogy van bizonyíték arra, hogy ez alatt a 73 éves periódus alatt a mágneses pólus nem csupán kissé elmozdult észak felé, hanem egy kis hurkot írt le. 1850 körül először abbahagyta az északnyugatról délkelet felé tartó mozgást, és csak ezután indult új útjára észak felé, amely ma is tart.

A mágneses pólus eltolódása az északi féltekén 1831 és 1994 között

Legközelebb 1948-ban határozták meg a mágneses pólus helyét az északi féltekén. Nem volt szükség hónapokig tartó expedícióra a kanadai fjordokhoz: elvégre a hely immár néhány óra alatt elérhető – légi úton. Ezúttal a Prince of Wales-szigeten, az Allen-tó partján fedezték fel az északi féltekén található mágneses pólust. A maximális dőlésszög itt 89°56’ volt. Kiderült, hogy Amundsen kora óta, azaz 1904 óta a pólus akár 400 km-t is „elmozdult” északra.

Azóta a kanadai magnetológusok körülbelül 10 éves időközönként rendszeresen meghatározzák a mágneses pólus pontos helyét az északi féltekén (a déli mágneses póluson). A későbbi expedíciókra 1962-ben, 1973-ban, 1984-ben, 1994-ben került sor.

Nem messze a mágneses pólus helyétől 1962-ben, a Cornwallis-szigeten, Resolute Bay városában (74°42'N, 94°54'W) geomágneses obszervatórium épült. Manapság a Déli Mágneses Pólushoz való utazás csak egy meglehetősen rövid helikopterútra van a Resolute Bay-től. Nem meglepő, hogy a kommunikáció fejlődésével a 20. században a turisták egyre gyakrabban keresték fel ezt a távoli észak-kanadai várost.

Figyeljünk arra, hogy amikor a Föld mágneses pólusairól beszélünk, akkor valójában bizonyos átlagolt pontokról beszélünk. Amundsen expedíciója óta világossá vált, hogy a mágneses pólus még egy nap leforgása alatt sem áll meg, hanem kis „sétákat” tesz egy bizonyos felezőpont körül.

Az ilyen mozgások oka természetesen a Nap. A csillagunkból (napszélből) származó töltött részecskék áramlatai belépnek a Föld magnetoszférájába, és a földi ionoszférában keletkeznek elektromos áramok. Ezek viszont másodlagos mágneses tereket generálnak, amelyek megzavarják a geomágneses teret. E zavarok következtében a mágneses pólusok kénytelenek napi sétákat tenni. Amplitúdójuk és sebességük természetesen a zavarás erősségétől függ.

Az ilyen séták útvonala közel egy ellipszishez, az északi féltekén az óramutató járásával megegyező, a déli féltekén pedig az óramutató járásával ellentétes irányban halad a pólus. Akár napokig tart mágneses viharok nem haladja meg a 30 km-t a felezőponttól. Az északi féltekén lévő pólus ilyen napokon 60-70 km-rel távolodhat el a középponttól. Nyugodt napokon mindkét pólus napi ellipsziseinek mérete jelentősen csökken.

Mágneses pólussodródás a déli féltekén 1841 és 2000 között

Meg kell jegyezni, hogy történelmileg a mágneses pólus koordinátáinak mérése a déli féltekén (az északi mágneses póluson) mindig meglehetősen nehéz volt. A hozzáférhetetlensége nagyrészt okolható. Ha a Resolute-öbölből kisrepülővel vagy helikopterrel néhány óra alatt el lehet jutni az északi féltekén található mágneses pólusig, akkor Új-Zéland déli csücskétől az Antarktisz partjáig több mint 2000 km-t kell átrepülni az óceán felett. És ezt követően kutatásokat kell végezni a jégkontinens nehéz körülményei között. Hogy megfelelően értékeljük az Északi Mágneses Sark megközelíthetetlenségét, menjünk vissza a 20. század legelejére.

James Ross után jó ideig senki sem mert bemenni Victoria-föld mélyére, hogy megkeresse az Északi mágneses sarkot. Elsőként Ernest Henry Shackleton (1874-1922) angol sarkkutató expedíciójának tagjai tették ezt meg 1907-1909-es útja során a régi Nimrod bálnavadászhajón.

1908. január 16-án a hajó belépett a Ross-tengerbe. A Victoria Land partjainál hosszú ideig túl vastag jégréteg miatt lehetetlen volt megközelíteni a partot. Csak február 12-én sikerült a partra szállítani a szükséges dolgokat és a magnetometrikus berendezéseket, majd a Nimród visszaindult Új-Zélandra.

A parton maradt sarkkutatóknak több hétbe telt, mire többé-kevésbé elfogadható házat építettek. Tizenöt bátor lélek tanult meg enni, aludni, kommunikálni, dolgozni és általában hihetetlenül nehéz körülmények között élni. Hosszú sarki tél következett. Az expedíció tagjai a tél folyamán (a déli féltekén a mi nyarunkkal egyidőben) tudományos kutatással foglalkoztak: meteorológiával, geológiával, légköri elektromosság méréssel, a tenger vizsgálatával a jégrepedéseken keresztül és magát a jeget. Persze tavasszal már eléggé kimerültek az emberek, bár az expedíció fő céljai még hátra voltak.

1908. október 29-én az egyik csoport maga Shackleton vezetésével a Földrajzi Déli-sarkra tervezett expedícióra indult. Igaz, az expedíció soha nem tudta elérni. 1909. január 9-én, mindössze 180 km-re a Déli Földrajzi-sarktól, hogy megmentse az éhes és kimerült embereket, Shackleton úgy dönt, hogy itt hagyja az expedíció zászlóját, és visszafordítja a csoportot.

A sarkkutatók második csoportja Edgeworth David (1858-1934) ausztrál geológus vezetésével, Shackleton csoportjától függetlenül, útnak indult a mágneses pólus felé. Hárman voltak: David, Mawson és Mackay. Az első csoporttal ellentétben nekik nem volt tapasztalatuk a sarki kutatásban. Szeptember 25-én indulva már november elejére lemaradtak a menetrendről, és a túlzott élelmiszer-fogyasztás miatt szigorú étrendre kényszerültek. Az Antarktisz kemény leckéket adott nekik. Éhesen és kimerülten a jég szinte minden hasadékába estek.

December 11-én Mawson majdnem meghalt. A számtalan hasadék egyikébe esett, és csak egy megbízható kötél mentette meg a kutató életét. Néhány nappal később egy 300 kilogrammos szán a hasadékba zuhant, és majdnem magával rántott három, az éhségtől kimerült embert. December 24-re a sarkkutatók egészségi állapota súlyosan megromlott, egyszerre szenvedtek fagyhaláltól és leégés; McKay hóvakságot is kifejlesztett.

De 1909. január 15-én mégis elérték céljukat. Mawson iránytűje mindössze 15 percnyi eltérést mutatott a mágneses térben a függőlegestől. Szinte az összes csomagjukat a helyükön hagyva egy 40 km-es dobással elérték a mágneses pólust. A Föld déli féltekén (Északi Mágneses Pólus) található mágneses pólust meghódították. Miután kitűzték a brit zászlót a rúdra, és fényképeket készítettek, az utazók háromszor kiáltották: "Hurrá!" VII. Edward király és ezt a földet a brit korona tulajdonának nyilvánította.

Most már csak egy dolguk volt: életben maradni. A sarkkutatók számításai szerint ahhoz, hogy Nimród február 1-jei indulásával lépést tudjanak tartani, napi 17 mérföldet kellett megtenniük. De még így is négy napot késtek. Szerencsére maga Nimród is késett. Így hamarosan a három rettenthetetlen felfedező meleg vacsorát fogyasztott a hajó fedélzetén.

Tehát David, Mawson és Mackay voltak az elsők, akik a déli féltekén tették meg lábukat a mágneses póluson, amely azon a napon a déli 72°25' koordinátákon volt. szélesség, 155°16’ e. (300 km-re a Ross által egy időben mért ponttól).

Jól látható, hogy itt komoly mérési munkáról nem volt szó. A mező függőleges dőlését csak egyszer rögzítették, és ez nem a további mérésekhez, hanem csak a gyors visszatéréshez szolgált a partra, ahol a Nimród meleg kabinjai várták az expedíciót. A mágneses pólus koordinátáinak meghatározására irányuló ilyen munkát még csak közel sem lehet összehasonlítani a kanadai sarkvidéki geofizikusok munkájával, akik több napot töltenek a mágneses felmérések elvégzésével a pólust körülvevő több pontról.

Az utolsó expedíció (2000-es expedíció) azonban meglehetősen magas színvonalon zajlott. Mivel az északi mágneses sark már régen elhagyta a kontinenst, és az óceánban volt, ezt az expedíciót egy speciálisan felszerelt hajón hajtották végre.

A mérések kimutatták, hogy 2000 decemberében az északi mágneses pólus Terre Adelie partjával szemben volt a déli 64°40' koordinátákkal. w. és keleti hosszúság 138°07’. d.

Az Intellect Kiadó könyveivel kapcsolatos információk a www.id-intellect.ru weboldalon találhatók

A Föld mágneses pólusai

Kezedbe veszed az iránytűt, magad felé húzod a kart, hogy a mágneses tű a tű hegyére essen. Amikor a nyíl lecsillapodik, próbálja meg más irányba helyezni. De semmi sem fog sikerülni neked. Bármennyire is eltéríted a nyilat eredeti helyzetétől, miután megnyugszik, az egyik vége mindig északra, a másik délre fog mutatni.

Milyen erő hatására tér vissza az iránytű tűje makacsul eredeti helyzetébe? Mindenki hasonló kérdést tesz fel magának, egy enyhén oszcilláló, mintha élő, mágneses tűre néz.

A felfedezések történetéből

Eleinte az emberek azt hitték, hogy ez az erő a Sarkcsillag mágneses vonzása. Ezt követően kiderült, hogy az iránytűt a Föld vezérli, mivel bolygónk egy hatalmas mágnes.

De a mágneses tű nem mindig pontosan az észak-déli vonal mentén van irányítva, hanem eltérést mutat ettől az iránytól. Ezt az eltérést mágneses deklinációnak nevezzük.

Az ember megismerkedése a földi mágnesesség csodálatos tulajdonságaival a történelmi idők hajnalán történt. Az emberek már az ókorban ismerték a mágneses vasércet - magnetitet. De hogy ki és mikor állapította meg, hogy a természetes mágnesek a Föld földrajzi pólusaihoz képest mindig egyformán orientálódnak a térben, azt nem tudni biztosan. A Kr.e. 11. századból származó kínai értekezésekben. azaz vannak olyan töredékek, amelyek az iránytű navigációs célú használatának bizonyítékaként értelmezhetők. Első ismert leírások Kínában csak 23 évszázaddal később - a 11. században, Európában pedig még később - a 12. században jelentek meg az iránytűk. Az Európában megjelent mágneses iránytűről szóló első megbízható jelentést Alexander Neckam angol szerzetesnek köszönhetjük. 1187 körül leírt egy eszközt, amely egy irányt mutató nyílból állt, és az iránytűjében a nyíl inkább lebegett, mintsem egy szálon függött volna. Egy másik fontos mérföldkő a geomágnesesség történetében Pierre de Mericourt 1269-ben írt levele. Ez az üzenet különösen azt mondta, hogy a természetes mágnesnek két pólusa van, és ezek a pólusok hajlamosak a földrajzi meridián mentén elhelyezkedni, és a Föld pólusaira mutatnak – északra és délre.

Vannak olyan információk, amelyek szerint már X. Columbus tudta, hogy az iránytű eltér a földrajzi meridiántól, és ez az eltérés a Föld különböző részein nem azonos.

„...1492 szeptemberében sok spanyol gyűlt össze a rakparton. Tekintetük a tengerre irányult, ahol három hajó ringatózott a hullámokon. Szokatlan utazás várt ezekre a hajókra: átkelni egy szinte teljesen ismeretlen óceánon, és eljutni a mesés Indiáig...

A hajók elindultak. A bennszülött spanyol tengerpart minden órával egyre távolabb lett.

Szeptember 13-án a tengerészek meglepődve tapasztalták, hogy az iránytű tűje megváltoztatta az irányt, és nyugat felé fordult. Másnap ismét eltérést észleltek. A navigátor jelentette X. Columbusnak, hogy a hajó iránytűjének tűje négy nap alatt 11 fokkal eltért a tervezett iránytól.

Kolumbusz a kabinjában ülve sokáig gondolkodott. Nem tudta megmagyarázni az iránytű tűjének ezt a viselkedését. Talán visszafordulni? De ott, Spanyolországban szégyen vár rá, és előre, ha új földeket fedez fel, dicsőség és becsület vár rá. Kolumbusz pedig úgy döntött, folytatja útját. A tengerészek megnyugtatására elmondta, hogy nem az iránytű tűje változtatta meg az irányt, hanem a Sarkcsillag mozdult el valamelyest a helyéről. Ezért nincs miért aggódni, és az utazás folytatódik.

A tengerészek megnyugodtak, és hamarosan a hajók elérték az Újvilágot.

A mágneses iránytű Kolumbusz által felfedezett eltérése lendületet adott a jelenség tanulmányozásának, mivel a navigátoroknak pontos információra volt szükségük a mágneses deklináció nagyságáról bolygónk különböző területein. Ettől kezdve elkezdik meghatározni a deklinációkat a Föld különböző helyein, és ezen adatok alapján mágneses térképeket készítenek, amelyek megmutatják, hogy a mágneses iránytű tűje egy adott helyen milyen irányban és hány fokkal tér el.

1544-ben Hartmann nürnbergi lelkész megállapította, hogy a földrajzi és a mágneses pólusok iránya eltérő, és az ezen irányok közötti szög (deklináció) a megfigyelési hely koordinátáitól függ. A következő legfontosabb lépést Robert Norman tette meg, aki felfedezte a geomágneses mező egy másik paraméterét, nevezetesen a dőlést. Norman felfedezte, hogy egy szabadon felfüggesztett mágnestű nemcsak a mágneses pólusok irányába igazodik, hanem a vízszintes síkhoz képest is megdől. Ennek a megfigyelésnek köszönhetően Norman arra a valóban alapvető következtetésre jutott, hogy a nyilat irányító erő forrása a Föld belsejében található, és nem azon kívül.

1600-ban William Gilbert, Erzsébet angol császárnő személyes orvosa 1 végtelen kísérletei alapján, amelyeknek egész életét szentelte, arra a gondolatra jutott, hogy a Föld maga is nagy mágnes. A 17. századot a geomágnesesség terén új felfedezések jellemezték. A legfigyelemreméltóbbnak pedig a „világi pálya” jelenségének felfedezése tekinthető. Edmund Halley, az angol udvar királyi csillagásza, miután Londonban és más pontokon is többször megmérte a deklinációt, bebizonyította, hogy az szisztematikus, rendszeres változtatásoknak van kitéve. A 18-19. században olyan kiemelkedő tudományos enciklopédisták foglalkoztak a geomágnesesség problémáival, mint Humboldt, Gay-Lussac, Maxwell és Gauss. A Gauss és Humboldt által szervezett projektek között szerepelt különösen a „göttingeni unió”, amely példátlan léptékű a geomágnesesség történetében. A projekt részeként a földgömb 50 pontján, 5 éven keresztül (1836-tól 1841-ig) 28 időintervallumban egyidejűleg mérték a geomágneses mezőt.

A huszadik század elején, 1909-ben elindítottak egy lebegő mágneses laboratóriumot - a Carnegie jachtot, amely a washingtoni Carnegie Intézet Földi Magnetizmus Tanszékéhez tartozott. Közel 20 éven keresztül mágneses térméréseket végeztek rajta a Világóceán különböző pontjain, majd 1953-ban indult el első útjára a szovjet nemmágneses szkúner, a „Zarya”, amely három évtizedes állandó expedíciók során minden határon túljutott. óceánok, 350 ezer tengeri mérföldet hagyva maguk után. 1947-ben Ya.I. szovjet fizikus. Frenkel, hogy megmagyarázza a mágneses tér megjelenésének okait, felvetette a Föld dinamójának hipotézisét, amelyet később más tudósok kidolgoztak és jelentősen kiegészítettek, és a geomágneses mező eredetének koherens elméletévé változtattak. A magnetológia történetében korszakalkotó esemény volt az óceánok mágneses anomáliáinak természetének magyarázata. Ennek a felfedezésnek a tisztelete két tudósé - D. Matthews és F. Vine. Egyetlen közös tanulmányukban, amely 1963-ban jelent meg a Nature folyóiratban, „Mágneses anomáliák az óceángerinceken” címmel, olyan modellt javasoltak, amely rendkívüli könnyedséggel és könnyedséggel magyarázza el az óceáni mágneses anomáliák összes főbb jellemzőjét. Ez a munka képezte a geomágneses tér minden modern tanulmányának alapját.

Mágneses pólusok – magnetoszféra

Összehasonlítva azokkal a mágneses mezőkkel, amelyekben találkozunk Mindennapi élet(magok akusztikus hangszórók, váltakozó áram mágneses impulzusai be Háztartási gépek, lámpák, elektromos vezetékek stb.), a Föld mágneses tere a nagyon gyenge mezők kategóriájába tartozik. Ez az úgynevezett fő geomágneses tér azonban, amely bolygó jellegű, a Földön mindenhol létezik. Az emberek már a mágneses tér felfedezése előtt megtanulták mérni egyes elemeit. Így a 16. század közepén megjelentek a mágneses deklináció első térképei, amelyek annyi gondot okoztak az ókori tengerészeknek.

Annak felismerése, hogy a mágneses pólusok nem esnek egybe a földrajzi pólusokkal, mindent a helyére helyezett, és lehetővé tette annak megértését, hogy a deklináció az északi irány és a mágneses meridián közötti szög, amely mentén az iránytűt beállítják. A dőlés értékét - a vízszintes sík és a mágnestű közötti szöget - ugyanilyen régóta mérik.

Napjainkban a bolygónk felszínén lévő mágneses mezőt kellő részletességgel tanulmányozták. Kiderült, hogy egyáltalán nem állandó, hanem folyamatosan változik. Egész évben mágneses obszervatóriumok százai, különleges hajók és repülőgépek tucatjai, magnetológusok számos csapata a világ különböző részein.

Kiderült, hogy a mágneses mező számos változásnak van kitéve. Némelyik szabályos és naponta megfigyelhető, különösen az úgynevezett napi ingadozások, amelyeket a mágneses térerősség ciklikus ingadozása és a mágneses deklináció jellemez. Más változatok sem kevésbé ismertek - a rövid periódusú oszcillációk, amelyek időtartama nem haladja meg a néhány percet, valamint a mágneses viharok, amelyek időtartama napokban mérhető.

Mindezek a változások közvetlenül összefüggenek a Nap tevékenységével. A „csendes mágneses napokon” a napszél és az ionoszférikus áramlatok kölcsönhatása egyenletes, szabályos változást okoz a mágneses tér összetevőiben, 24 órás periódussal. A fent említett mágneses viharok a Föld magnetoszférájának szabálytalan szórványos zavarai. Abban a pillanatban kezdődnek, amikor a napszél nyomása a magnetoszférán élesen megváltozik, és nem tudja „elterelni” a nagy energiájú részecskék áramlását a Földről. Ennek eredményeként behatolnak az ionoszférába, megzavarva a földközeli elektromos áramok szabályos szerkezetét. A mágneses viharok intenzitása és időtartama változó, de általában a geomágneses mező „nyugalmának” teljes helyreállítása a vihar kezdete után 2-3 nappal következik be.

Abban az esetben, ha a napszél nyomásugrása (sűrűsége) nem képes „áttörni” a magnetoszférát, akkor a mágneses erővonalak torzulásai lokális jellegűek és a mágneses zavarok nem fedik le az egész földgömböt, hanem csak egy bizonyos terület. Nagyon gyakori „vendégek” a földgömb északi vidékein. Az aurorák is leggyakrabban ezekhez a zavarokhoz kapcsolódnak.

Az év során két olyan időszak van, amikor a mágneses aktivitás élesen megnövekszik - ezek a tavaszi és az őszi napfordulók időszakai, azaz március és szeptember. Ebben az időben a mágneses viharok száma jelentősen megnő. Ha átlagosan havonta 1-2 mágneses vihar fordul elő, akkor márciusban és szeptemberben ezek száma többszörösére növekszik, és a mágneses aktivitás őszi csúcsa is energikusabb - ősszel nagyobb a mágneses viharok száma, mint tavasszal, ill. elérheti a havi 7-8 .

A viharok gyakoriságát nagymértékben befolyásolja a naptevékenység globális 11 éves ciklusa, amely nagymértékben meghatározza a Földön zajló összes természetes folyamatot. 2003 egyébként a maximális naptevékenység éve volt.

A mágneses tér ilyen rövid távú ingadozása mellett a paramétereiben sokkal lassabb, egyenletes, több száz éves periódusú változások is előfordulnak. A föld belsejében lezajló folyamatokhoz kapcsolódnak, és szekuláris variációknak nevezik őket. A világi eltérések a mágneses mező lélegzéséhez hasonlíthatók - a Föld felszínének minden pontján a mágneses tér iránya periodikusan változik, és a bolygó egészének mágnesezettségének nagysága nem marad állandó. A rendszeres mágneses megfigyelések története valamivel több mint 100 évre nyúlik vissza, így az ezekből a mérésekből származó világi eltérésekről természetesen nem lehetett teljes információ. Sokáig úgy tűnt, hogy a magnetológusok minden kísérlete arra, hogy bolygónk távoli múltjába nézzen, hogy megtudja, hogyan változott mágneses tere az idők során, kudarcra van ítélve. A természet azonban egy csodálatos nyomot tartogatott az emberek számára, amely segített megfejteni a Föld fejlődésének egyik legtrükkösebb titkát.

A 19. század közepén fedezték fel a lávák termoremanens mágnesesedésének jelenségét - a paleomágnesességet. A tudósok fokozatosan, lépésről lépésre megállapították, hogy az ősi geomágneses mező hordozói nagyon különböző eredetű, magmás és üledékes kőzetek lehetnek.

Kiderült, hogy a vulkánkitörések során láva formájában kitört sziklák elképesztően képesek információkat tárolni a Föld mágneses mezőjéről. Az 500-700°C-os hőmérsékletre felhevült kőzetek lehűlésük során mágnesezettségre tesznek szert, melynek nagysága és iránya megfelel a hűtés során a kőzetre ható Föld mágneses mezőjének. Ez a mágnesezés évmilliókig fennáll, és mint egy szalag, bizonyítékokat hoz elénk a bolygó távoli múltjából. A lávaképződmények korának geológiai módszerekkel történő meghatározásával és a bennük tárolt paleomágneses információk „leolvasásával” megbízhatóan helyreállítható a Föld mágneses mezejének története.

A paleomágneses tanulmányok cáfolhatatlan bizonyítékokat tártak fel a geomágneses mező ismételt inverzióira (pólusváltásaira) az elmúlt korokban. Kiderült, hogy a mágneses pólusok többször is helyet cseréltek. A kőzetek abszolút korának meghatározására szolgáló módszereket kidolgozó fizikusok eredményeinek köszönhetően a paleomagnetológusoknak lehetőségük nyílik nemcsak a geomágneses tér történetének főbb eseményeinek (elsősorban inverzióinak) rögzítésére, hanem azok időtartamának és abszolút értékének meghatározására is. az inverziók kezdetének és végének időpontja - vagyis a geomágneses tér megfordításainak időskáláját (időskála) létrehozni. A magnetológusok ezt a skálát magnetokronológiainak nevezik.

Az első ilyen skála meglehetősen „rövid” volt - mindössze 3,5 millió éves időszakot fed le, és nem volt túl részletes. A tény az, hogy a lávák többnyire csak bizonyos tektonomagmatikus korszakokban, viszonylag szűk időszakban törtek ki.

időintervallum. Ezért világossá vált, hogy csak a vulkánkitörések láváit tanulmányozva nem lehet „elolvasni” a Föld mágneses terének teljes történetét.

A helyzet gyökeresen megváltozott, amint megkezdődtek az óceánok mágneses terének nagyszabású vizsgálatai. A legelső folyamatos mérések az Atlanti-óceánt átszelő vonalak mentén éles különbségeket mutattak ki az óceán mágneses mezőjének szerkezetében a szárazföldihez képest. Az eredmény valóban szenzációs volt. Kiderült, hogy a szárazföldi mágneses anomáliák komplex formája helyett, amely területenként nagyon változó, az óceáni mágneses anomáliák minden óceánban szabályos, szisztematikus jellegűek.

A Világóceán mágneses tere az párhuzamos csíkok a kőzetek váltakozó mágnesezési irányával - felváltva vagy egybeesik a modern mágneses mező irányával (közvetlen mágnesezés), vagy közvetlenül ellentétes vele (fordított mágnesezés). Ezek az anomáliák több ezer kilométeren át húzódnak, néha torzulás nélkül. Például be Atlanti-óceán Izlandtól a Horn-fokig nyomon követhetők.

Az óceáni anomáliák nagy intenzitásúak és óriási méretűek. De ezeknek a mágneses csíkoknak a legszembetűnőbb tulajdonsága az óceánközépi gerinchez viszonyított tükörszimmetria, vagyis a gerinc egyik oldalán lévő pozitív vagy negatív anomáliáknak szükségszerűen van egy „ikerpárja” a másik oldalon. Ráadásul az „iker” anomáliák a gerinc tengelyétől azonos távolságra helyezkednek el.

Geofizikusok-mágneses kutatók, akik a mágneses tér anomáliáit jellemzőkkel szokták magyarázni geológiai szerkezetés a vizsgált területen található kőzetek anyagösszetétele zavarodott: a szárazföldre vonatkozó szokásos, jól kidolgozott modellek és sémák nem „működtek” az óceánra alkalmazva. A jelenség magyarázata azonban nem sokáig váratott magára – a geológiában lezajlott forradalom a litoszféra lemezek globális tektonikáját a földtudományok talapzatára emelte. Valóban felbecsülhetetlen értékű ajándékkal ajándékozta meg a magnetológusokat - a lehetőséget, hogy tanulmányozzák a geomágneses mező történetét az óceánok teljes létezése során.

A paleomagnetológusok és a tengeri magnetométerek közös erőfeszítései révén egy nagyon részletes magnetokronológiai skála jött létre - a geomágneses tér megfordításainak története 4 milliárd éven át. Sőt, elég egy gyors pillantás erre a léptékre, hogy észrevegye, a Föld mágneses mezejének élete meglehetősen viharos.

Bolygónk mágneses pólusai időről időre helyet cserélnek - mágneses mező inverziója következik be. A déli mágneses pólusból Északi-sark lesz, és fordítva. Ilyen időszakokban a mágneses tér iránya ellentétesnek bizonyul a modern irányával. A pólusok „forgása” legalább 10 ezer évig tart. És a magnetológia és a geofizika elmúlt évtizedekben elért óriási eredményei ellenére az ilyen átalakulások okai továbbra is rejtélyek maradnak.

Az inverziók szisztematikus részletes vizsgálata azonban lehetővé tette annak feltételezését, hogy talán összefüggés van a Föld növény- és állatvilágának periodikus változásai és a mágneses tér ciklikus változásai között. Sok kutató úgy véli, hogy a polaritásváltozás időszakában a mágneses tér nagyon jelentősen gyengül, vagy akár teljesen eltűnik, és ilyenkor a Föld védtelen marad a kozmikus sugárzás áramlásával szemben, amely óriási hatással van a bolygó bioszférájára. A legmerészebb hipotézisek még az ember megjelenését is a mágneses pólusok polaritásának megváltozásával társítják.

Túl korai megmondani, hogy ezek vagy más feltételezések mennyire igazságosak. Egy biztos: az élet létezése bolygónkon lehetetlen olyan mágneses tér nélkül, amely minden élőlényt megvéd a kozmikus sugárzás káros hatásaitól.

A Föld külső mágneses tere – a magnetoszféra – a világűrben több mint 20 földátmérőig terjed, és megbízhatóan védi bolygónkat a kozmikus részecskék erőteljes áramlásától.

A MAGNETOSFÉRA FELÉPÍTÉSE: napszél, lökéshullámfront, bolygóközi mágneses tér, magnetoszféra farka, magnetopauza (magnetoszféra határa), a magnetopauza éjszakai oldala, a magnetopauza nappali oldala, térvonalak metszéspontja, ionoszféra, befogott részecskék mezővonalakkal, plazmagömb, aurora ovális .

A magnetoszféra legszembetűnőbb megnyilvánulása a mágneses viharok - a geomágneses mező összes összetevőjének gyors kaotikus oszcillációi. A mágneses viharok gyakran az egész földgömböt lefedik: a világ összes mágneses obszervatóriuma rögzíti őket - az Antarktisztól a Spitzbergákig, és a Föld legtávolabbi pontjain kapott magnetogramok típusa meglepően hasonló. Ezért nem véletlen, hogy az ilyen mágneses viharokat globálisnak nevezik.

A mágneses tér oszcillációinak amplitúdója vihar alatt százszor, sőt ezerszer nagyobb, mint a „nyugodt” napok rezgésének mértéke, azonban a Föld fő (belső) mágneses teréhez képest általában legfeljebb 1-3%. A külső mágneses mező az ionoszférában - a Föld légkörének külső héjában - folyó áramok tere, amely körülbelül 100-600 km távolságra található a felszínétől. Ez a héj részben ionizált gázzal - plazmával van telítve, amelyet a geomágneses mező áthatol. A Föld forgása elkerülhetetlenül a gázhalmazállapotú külső héjak forgásához vezet, amelyek a Föld gravitációja mellett a napszél nyomását is tapasztalják.

Mágneses viharok

A mágneses viharok erős hatást gyakorolnak a rádiókommunikációra, a távközlési vonalakra és az elektromos hálózatokra. Így 1958. február 11-én egy erős mágneses vihar során, amely az egész földkerekséget lefedte, sok helyen leállt a rádiókommunikáció.

A svédországi mágneses vihar által a Földön okozott elektromos áram akkora volt, hogy a kábelek elektromos szigetelőanyaga kigyulladt, a biztosítékok és a transzformátorok kiégtek, a vasúti jelzések pedig megszakadtak.

Miért fordulnak elő mágneses viharok?

Miért fordulnak elő mágneses viharok? Kiderül, hogy ezért a Nap okolható, pontosabban a hozzánk legközelebb eső csillagon lezajló folyamatok.

Megállapították, hogy amikor mágneses viharok fordulnak elő a Földön, foltok figyelhetők meg a Napon, és rendkívül erős robbanások következnek be.

Nem mindig a Nap hibája, hogy az iránytű ingadozik. Vannak helyek a földgömbön, ahol a tűt sziklák befolyásolják.

Köztudott, hogy minden kőnek van mágneses tulajdonságok. De közülük a magmás kristályos kőzetek a legmágnesesebbek.

Ezért ahol bizonyos összetételű kristályos kőzetek mélységben fordulnak elő, mágneses anomáliák figyelhetők meg. A Föld ilyen helyein az iránytű tűje ahelyett, hogy északra mutatna, nyugat, kelet vagy akár dél felé fordulhat.

A legerősebb mágneses anomáliák azokon a területeken fordulnak elő, ahol a mélységben vasérckőzetek fordulnak elő. Ez az oka annak, hogy a geológusok régóta kutatnak ásványok után iránytű segítségével. Például felfedezték a világ legnagyobb vasérc lelőhelyét - a Kurszk mágneses anomáliát, valamint a Sokolovsko-Sarbaiskoye vasérc lelőhelyet Kazahsztánban.

A közelmúltban a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a Föld mágneses tulajdonságai nemcsak a mágneses iránytű tűjére, hanem az élő szervezetekre is hatással vannak.

A Föld mágneses tulajdonságainak hatása az élő szervezetekre

Azok, akik akváriumban tenyésztenek halakat, tudják, hogy ki lehet őket képezni úgy, hogy miután megkopogtatták az akvárium üvegét, elúsznak egy bizonyos helyre, ahol általában táplálékot kapnak. A koppintás helyettesíthető egy villanykörte és a közelmúltban felfedezett mágnes meggyújtásával. Kiderül, hogy a halak érzik a hatását.

Az emberek és az állatok még érzékenyebbek a Napon időszakosan előforduló folyamatokra (erős robbanások, foltok megjelenése). Ezeket a folyamatokat, amint azt ma már tudod, mágneses viharok okozzák.

A tudósok régóta észrevették, hogy a Nap heves tevékenysége körülbelül 11 év után következik be. Egyes élőlények életében egy tizenegy éves időszakot is észrevettek. Például, ha gondosan megvizsgálja az évgyűrűket egy öreg fa kivágásán, észre fogja venni, hogy ezeknek a gyűrűknek a vastagsága nem azonos. A szélesebb és keskenyebb gyűrűk előfordulási gyakoriságának van egy bizonyos mintája - ez tükrözi a naptevékenység tizenegy éves ciklusát.

Hatalmas mennyiségű anyag gyűlt össze az emberek és állatok tömeges megbetegedésének kiújulásáról. És ismét összefüggést találtak a járványok és a naptevékenység változásai között. Így az influenza a maximális naptevékenység éveiben „történik”, a száj- és körömfájás, az állattenyésztésnek ez a csapása éppen ellenkezőleg, az alacsony naptevékenység éveiben jelentkezik.

Nagyon érdekes adatok születtek a diftériával kapcsolatban. Megállapították, hogy a betegség a minimális naptevékenység éveiben terjedt ki.

A nyugtalan Nap időszakában a fa növekedése megnövekszik, a rovarok - mezőgazdasági kártevők - hordái katasztrofálisan elszaporodnak vagy hirtelen eltűnnek.

Meglepőnek tűnhet, de az autóbalesetek száma a statisztikák szerint általában a... napkitörések utáni második napon megnövekszik - és sokszor megnégyszereződik! Speciális műszerek segítségével észrevették, hogy a napkitörések során az emberek jelekre adott reakciója lelassul, ráadásul többszörösen a csendes Naphoz képest.

Egyes országokban, köztük a Szovjetunióban, speciális Sun-szolgálatot szerveztek. Például egyes strandokon vannak olyan magnetográfok, amelyek rögzítik a Föld mágnesességének ingadozásait. Ha rosszra fordul a Nap időjárása, a készülék nélküli emberek nem veszik észre! a tenger még mindig szikrázik és csillog a napsugarakban, és egy felhő sincs az égen. A magnetográf pedig beszámol: zavarok keletkeznek a Napon. Az orvosok, miután tudomást szereztek erről, időben megvédik pácienseiket a napsugárzástól.

Következtetés

Sokan kérdezik: nem elavult manapság a mágneses iránytű? Végül is a navigátorok olyan precíz műszerekkel rendelkeznek, mint a giroiránytű és különféle radareszközök. Igen, emellett a fémből készült hajókon a mágneses tű valószínűleg nem mutatja a helyes irányt. Hiszen köztudott, hogy minden vastárgy jelentősen elhajlik; nyíl.

Pedig a kis mozgó nyíl még ma is szolgálja az embereket. Minden modern hajónak fel kell szerelnie egy vagy két mágneses iránytűt. Az iránytű mellett a pohárnak van egy térképe is, amelyen az egyes pontokhoz tartozó mágneses deklináció értéke látható.

A mágneses deklináció nagyságának ismeretében és a hajó iránytűjének leolvasásával a navigátor korrekciót vezet be, és meghatározza a hajó valódi irányát. Például a Balti-tengeren a mágneses deklináció 4-6 fokos, a deklináció keleti. Ez azt jelenti, hogy az iránytű tűje 6 fokkal keletre van döntve a valódi észak-déli iránytól. A hajó valódi irányának meghatározásához 6 fokkal korrigálnia kell az iránytű leolvasását.

Tudósaink megtalálták a módját, hogy megszabaduljanak az iránytű tűjének eltérésétől a hajón található vastárgyak hatására (az ilyen eltérést eltérésnek nevezik). Ehhez speciális mágneseket és vastárgyakat helyeznek el az iránytű köré meghatározott sorrendben.

Az eltérés tudományának köszönhetően a mágneses iránytű hűséges segédje maradt a vashajókon közlekedő matrózoknak.

A 20. században, a repülés megjelenésével felmerült az igény a mágneses iránytű használatára a repülőgépeken. Ebben az esetben az iránytű eltérésének megsemmisítése a repülőgépeken ugyanúgy történik, mint a hajókon.

Érdekes megjegyezni, hogy nem csak az emberek használják a földmágnesesség erejét (például navigációhoz). Van némi okunk azt hinni, hogy a madarak, amelyek meglepnek bennünket azzal, hogy repülésük során képesek megtalálni azokat a helyeket, ahol valaha születtek és éltek, szintén használják ezeket az erőket.

Nem sokkal ezelőtt érdekes kísérleteket végeztek postagalambokkal, amelyek, mint ismeretes, abban tűnnek ki, hogy képesek meghatározni állandó helyüket. Öt galambot távolítottak el attól a várostól, ahol voltak. A vadonba engedett madarak összetéveszthetetlenül visszatértek. Ezután minden galamb szárnya alá egy kis mágnest kötöttek, és a kísérletet megismételték. Kiderült, hogy ötből csak egy galamb tért haza, majd hosszas vándorlás után az úton.

MÁGNESES MEZŐ. ELEKTROMÁGNESEK. ÁLLANDÓ MÁGNESEK. A FÖLD MÁGNESES TERE

1.opció

I (1) Amikor az elektromos töltések nyugalomban vannak, akkor körülöttük...

1. elektromos tér.

2. mágneses tér.

3. elektromos és mágneses mezők.

II (1) Hogyan helyezkednek el a vasreszelékek egyenáramú mágneses térben?

1. Rendetlenség.

2. Egyenes vonalakban a vezető mentén.

3. A vezetőt körülvevő zárt ívek mentén.

III (1) Mely fémeket vonzza erősen a mágnes? 1. Öntöttvas. 2. Nikkel. 3. Kobalt. 4. Acél.

IV (1) Amikor egy állandó mágnes egyik pólusát a mágnestűhöz vitték, a tű déli pólusa kilökődött. Melyik oszlopot hozták fel?

1. Északi. 2. Dél.

V (1) - Egy acélmágnes félbe van törve. Mágnesesek lesznek a végei? AÉs BAN BEN a mágnestörés helyén (180. ábra)?

1. Vége A és B nem lesz mágneses tulajdonsága.

2. A vége A BAN BEN- déli.

3. A vége BAN BEN lesz az északi mágneses pólus, és A - déli.

VI (1) Az acélcsapokat az azonos nevű mágneses pólusokhoz hozzák. Hogyan helyezkednek el a csapok, ha elengedik őket (181. ábra)?

1. Függőlegesen fognak lógni. 2. A fejek vonzzák egymást. 3. A fejek távolodnak egymástól.

VII (1) Hogyan irányítják? mágneses vonalakív alakú mágnes pólusai között (182. ábra)?

1. Innen A-tól B-ig. 2. Innen B Nak nek A.

VIII (1) A mágneses spektrumot hasonló vagy eltérő pólusok alkotják (183. ábra)?

1. Ugyanaz a név. 2. Különböző nevek.

IX (1) Mely mágneses pólusok láthatók a 184. ábrán?

1. A- északi, BAN BEN- déli.

2. A - déli, BAN BEN- északi.

3. L - északi, BAN BEN- északi.

4. L - déli, BAN BEN- déli.

X (1) Az északi mágneses pólus a... földrajzi póluson, a déli pedig a...

1. déli... északi. 2. északi... déli.

I (1) Az áramforráshoz vezetékekkel egy fémrudat csatlakoztattak (185. ábra). Milyen mezők keletkeznek a rúd körül, amikor áram keletkezik benne?

1. Csak elektromos mező.

2. Csak egy mágneses tér.

3. Elektromos és mágneses mezők.

II (1) Melyek az áram mágneses erővonalai?

1. Vezetőt körülvevő zárt görbék.

2. A vezető közelében található görbék.

3. Körök.

III (1) Az alábbi anyagok közül melyiket vonzza gyengén a mágnes?

1. Papír. 2. Acél. 3. Nikkel. 4. Öntöttvas.

IV (1) Ellentétes mágneses pólusok..., és hasonlók...

1. vonz... taszít.

2. taszít... vonzott.

V (1) Borotvapenge (vég A)"megérintette a mágnes északi mágneses pólusát. A penge végei ezután mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek (186. ábra)?

1. Nem fognak.

2. A vége A lesz az északi mágneses pólus, és BAN BEN - déli.

3. A vége BAN BEN lesz az északi mágneses pólus, és A - déli.

VI (1) Észak-déli irányban menetre felfüggesztett mágnes van felszerelve. Melyik pólus fog a mágnes a Föld északi mágneses pólusa felé fordulni?

1. Északi. 2. Déli.

VII (1) Milyen irányúak a 187. ábrán látható mágnes pólusai közötti mágneses vonalak?

1. Innen A-tól B-ig. 2. Innen BAN BEN Nak nek A.

VIII (1) A mágnestű északi és déli pólusa az acélrúd végéhez vonzódik. A rúd mágnesezett?

1. Mágnesezett, különben a nyíl nem vonzódik.

2. Nem lehet biztosan megmondani.

3. A rúd nincs mágnesezve. Csak egy pólust vonzza a mágnesezett rúd.

IX (1) A mágneses pólusokon mágnestű található

(188. ábra). E pólusok közül melyik északi és melyik déli?

1. A -északi, BAN BEN - déli.

2. A - déli, BAN BEN- északi.

3. A- északi, BAN BEN- északi.

4. A - déli, BAN BEN- déli.

X (1) A Föld mágneses mezejében minden acél és vas tárgy mágnesezett. Milyen mágneses pólusok vannak az acél kemenceház tetején és alján a Föld északi féltekén (189. ábra)?

1. Fent az északi, lent a déli.

2. Fent - déli, lent - északi.

3. Felül és lent a déli pólusok.

4. Felül és lent az északi pólusok.

3. lehetőség

I (1) Amikor elektromos töltések mozognak, akkor körülöttük van (vannak)...

1. elektromos tér.

2. mágneses tér.

3. elektromos és mágneses mezők.

II (1) Hogyan erősíthető a tekercs mágneses tere?

1. Készítsen nagyobb átmérőjű tekercset.

2. Helyezzen be egy vasmagot a tekercs belsejébe.

3. Növelje az áramerősséget a tekercsben.

III (1) Az alábbi anyagok közül melyeket egyáltalán nem vonzza a mágnes?

1. Üveg. 2. Acél. 3. Nikkel. 4. Öntöttvas.

IV (1) Mágnes közepe AB nem vonzza a vasreszeléket (190. ábra). A mágnes a vonal mentén két részre van törve AB, Az AB végei a mágnes töréspontjában vonzzák-e a vasreszeléket?

1. Lesz, de nagyon gyengén.

2. Nem fogják.

3. Meglesznek, mivel létrejön egy déli és északi pólusú mágnes.

V (1) Két tűt hoztak a mágneses pólushoz. Hogyan helyezkednek el a csapok, ha elengedik őket (191. ábra)?

1. Függőlegesen fognak lógni.

2. Vonzani fognak egymáshoz.

3. Húzza el egymástól

VI (1) Hogyan irányulnak a mágneses vonalak a 192. ábrán látható mágnes pólusai között.

1 A-tól BAN BEN. 2 B-ből A-ba.

VII (1) Milyen mágneses pólusok alkotják a 193. ábrán látható spektrumot.

1. Ugyanaz a név 2 Különböző név

VIII (1) A 194. ábra egy ív alakú mágnest és annak mágneses terét mutatja. Melyik pólus északi és melyik déli?

1. A -északi, BAN BEN- déli.

2. A- déli, BAN BEN- északi.

3. L - északi, BAN BEN -északi.

4. L - déli, BAN BEN- déli.

IX (1) Ha egy acélrudat a Föld meridiánja mentén helyezünk el, és többször megütjük kalapáccsal, az mágnesezetté válik. Melyik mágneses pólus képződik az északi fekvésű végén?

1. Északi. 2. Dél.

4. lehetőség

I (1) Amikor az áramforrás egyik pólusára fémrudat csatlakoztattak (195. ábra), akkor... körülötte mező keletkezett.

1. elektromos

2. mágneses

3 elektromos és mágneses

II (1) Ha megváltozik a tekercsben az áramerősség, változik-e a mágneses tér?

1. A mágneses tér nem változik.

2. Az áramerősség növekedésével a mágneses tér hatása növekszik.

3. Az áramerősség növekedésével a mágneses tér hatása gyengül.

III (1) Az alábbi anyagok közül melyiket vonzza jól a mágnes?

1 Fa. 2. Acél. 3. Nikkel. 4 Öntöttvas

IV (1) A vasrúdhoz hozták mágnes az Északi sark. Melyik pólus képződik a rúd másik végén?

1. Északi. 2. Dél.

(1) Az acélmágnes három részre tört (196. ábra). Az A és B vége mágneses lesz?

1. Nem fognak.

2. A vége Aészaki mágneses pólusa van BAN BEN- déli.

3. A vége BAN BENészaki mágneses pólusa van.

A- déli.

VI (1) A tollkés pengéjének végét a mágnestű déli pólusához hozzák. Ez a pólus vonzza a kést.

A kést mágnesezték.

A kés végén északi mágneses pólus volt

2 Nem lehet biztosan megmondani.

3 A kés mágnesezett, a déli mágneses pólus fel van hozva.

VII (1) Milyen irányba fog fordulni a mágnestű északi vége, ha a 197. ábrán látható mágneses térbe visszük?

1. Innen A macska BAN BEN L-nek.

VIII (I) Mely mágneses pólusok alkotják a 198. ábrán látható spektrumot, hasonlóak vagy eltérőek?

1 Ugyanazok a nevek. 2. Különböző nevek. 3. Egy pár északi pólus. 4. Egy pár déli pólus.

IX (1) A 199. ábrán egy szalagmágnes látható ABés annak mágneses tere. Melyik pólus északi és melyik déli?

1. A -északi. BAN BEN- déli.

2. A- déli, BAN BEN -északi.

X (1) A mágnestű melyik pólusa fog vonzódni az iskolaacél állvány tetejéhez a Föld északi féltekén. Melyik pólus fog alulról vonzódni (200. ábra)?

1. Az északi felülről, a déli pedig alulról fog vonzódni.

2. A déli felülről, az északi pedig alulról fog vonzódni.

3. A mágnestű déli pólusát felülről és alulról vonzza.

4. A mágnestű északi pólusát felülről és alulról vonzza.

A szakértők megjegyzik A Föld mágneses pólusai elmozdulnak nagy növekvő sebességgel, és gyengül a mágneses tér. Milyen veszélyeket rejt ez, hogyan fenyegetheti ez a jelenség az emberiséget, és talán az egész természetet és állatvilágot?
Próbáljuk meg röviden megérteni ezt a kérdést, hazai és külföldi forrásokat hívva segítségül. Végül is az iránytű tű észak felé mutat - ezt tanítják a gyerekeknek a földrajzórákon.

Volt póluseltolódás korábban a Föld történetében?

Igen, így volt, mondják a tudósok. 786 000 évvel ezelőtt a Föld mágneses tere 180 fokkal megváltoztatta irányát. A fordulat látszólag csak száz évig tartott, de előre tekintve feltételezhetjük, hogy az emberek akkor is veszélyben lehetnek.
Ráadásul a Föld mágneses tere többször is irányt változtatott – átlagosan 250 000 évente. Abban az időben, ha volt iránytű, akkor annak északra mutató nyila valójában délt mutatott.

A mágneses pólusok utolsó hosszú távú megfordítása, az úgynevezett Brunhes-Matuyama fordulat, csaknem 800 ezer évvel ezelőtt történt. Az International Geophysical Journal szerint pedig meglepően sokkal gyorsabban történt, mint a Föld mágneses terének korábban ismert megfordulásai.
Majdnem ilyen gyorsan történt egy rövid változás a mágneses térben 41 000 évvel ezelőtt. Ekkor a mágneses északi pólus 200 évet utazott a déli pólusig, 440 évig maradt ott, majd visszatért északra. Az ilyen rövid távú kirándulások még gyakrabban történnek, mint a hosszú távú megfordulások.

Az utolsó hosszú távú mágneses pólusváltás pontos dátuma

Az eltolódó mágneses pólusok elemzéséhez a tudósok egy korábbi tó üledékeit elemezték az Appenninek Rómától keletre. Az üledékanyagaik mágneses terének meghatározó irányait megtalálták és helyreállították. Ebben a tanulmányban a tudósok sokkal pontosabban tudták meghatározni a Brunhes-Matuyama fordulat időpontját, mint korábban lehetséges volt. A lerakódott rétegek korának kiszámításához két különböző argon izotóp arányát használtam. Kiderült, hogy ez az esemény mindössze 786 ezer évvel ezelőtt történt.

A kutatók még mindig nem tudják teljesen megmagyarázni, miért változtatja meg a Föld mágneses tere az irányát. "Ez a bolygó külső magjában bekövetkezett változásoknak köszönhető" - mondja Maxwell Brown, a német Kutatóközpont Geotudományok Potsdamban. Valószínűleg itt jön létre a Föld mágneses tere. "Azonban nem tudjuk, mi szabályozza hosszú távú viselkedését."

Ugyanakkor a Föld mágneses mezejének természetét is megértik. A mágneses mező kialakulásának okai mélyen a Föld forró beleiben rejtőznek: a Föld 2500 kilométeres erős magja körül folyékony vasréteg kering, amely szilárd fémből - vasból és nikkelből - áll. Ez a forgás évente körülbelül tíz kilométeres távolságra mozgatja a fémeket, és áramot hoz létre, amely viszont mágneses teret hoz létre a Föld körül.
„De a vastömegek a föld belsejében kaotikusan viselkednek, enyhe turbulencia és konvekciós áramok képződnek mindenhol, ami a földön a mágneses tér oszcillációi formájában nyilvánul meg, mind tovább gyengítve a mágneses teret, mind pedig enyhén erősítve a mágneses mezőt. helyeken. Így a mágneses tér már 5%-kal gyengült, az Atlanti-óceánon és Brazíliában pedig még többet.

Legalább közvetett bizonyíték van arra, hogy a következő pólusváltás néhány ezer éven belül megtörténhet. A Föld mágneses tere 150 éve gyengül. Az utóbbi időben a térintenzitás csökkenése még fel is gyorsult. Az Északi Mágneses Sark pedig például az eredeti 1300 km-es értékétől már megtett Szibéria irányába, megközelítőleg 90 km-t tesz meg naponta.

Milyen veszélyeket és fenyegetéseket jelent minden élőlény számára a Föld mágneses terének átkapcsolása?

A földi élet, a keringő műholdak és az elektromos infrastruktúra szempontjából a Föld mágneses tere rendkívül fontos, mert megvédi őket a káros kozmikus sugárzástól. A megfordítás során a mágneses tér sokkal gyengébb lesz. A kozmikus sugárzás elleni védelem csökken, és ez növelheti az emberek és az állatok rák kockázatát. A műholdakra gyakorolt ​​hatás nagyjából ugyanúgy fog bekövetkezni, mint a napviharok idején. A szakértők tartanak fennakadásoktól az elektromos hálózat működésében.

Ráadásul a mágneses tér megakadályozza, hogy a Föld gáznemű héjának molekulái az űrbe kerüljenek, különben az maradna belőle, amit most a Marson figyelnek meg.

A geológusok azonban nyugodtak a polaritás megfordításával kapcsolatban, mert a légkör igazi pajzs a föld felé irányuló nagy energiájú sugárzás ellen. Ráadásul a védő mágneses tér még visszafordításkor sem tűnik el teljesen. Némileg biztató, hogy az emberi faj több rövid távú mágneses tér-megfordulást élt át, például a 41 000 évvel ezelőtti fordulatot.

Jelenleg a tudósok intenzív kutatásba kezdtek a sarki jéggel kapcsolatban, amely évszázados titkokat rejt magában arról, hogy az anyagok hogyan reagálnak a bolygó mágneses terének változásaira. Sokan úgy vélik, hogy ebben a kérdésben a földlakóknak egyszerűen nyilvánvaló tudáshiányuk van, amelyet gyorsan meg kell szüntetni. Talán ez az oka annak, hogy immár több mint egy éve három európai műhold közel repül egymáshoz a Föld pályáján, és magnetométereikkel gondosan figyelik bolygónk mágneses terének változásait. És számos helyen csökkent a mezőgyengülés intenzitása. Igaz, más helyeken ezek a változások valamelyest fokozódtak.

De a müncheni Harald Lescha asztrofizikus, aki számítógépes szimulációkat végzett a problémával kapcsolatban, váratlan reményt ad az emberiségnek. Azt mondja, ha a bolygó mágneses tere nagymértékben gyengül, akkor a hiányzó energiát az emberek mágneses tér felé irányított energiájával lehet pótolni.

Hasznos a cikk? Ezután a gombokra kattintva tájékoztasson róla másokat közösségi hálózatok(Twitter, Facebook stb.) alább.
Valószínűleg a következő bejegyzések érdekelnek és hasznosak lesznek:

,
Hasznos lesz az oldal tetején vagy az oldalsó oszlopban található narancssárga gombbal is feliratkozni az új érdekes anyagokra.
2 Google Ads letiltása

Vegye fel ezt a cikket a könyvjelzők közé, hogy a gombokra kattintva ismét visszatérjen hozzá Ctrl+D. Az új cikkek megjelenéséről szóló értesítésekre az oldal oldalsó oszlopában található „Feliratkozás erre az oldalra” űrlapon keresztül iratkozhat fel. Ha valami nem világos, akkor olvassa el.

Hová tart a mágneses pólus?

Merre mutat az iránytű tűje? Erre a kérdésre bárki válaszolhat: természetesen az Északi-sarkra! Egy hozzáértőbb ember tisztázza: a nyíl nem jelzi az irányt földrajzi pólus Földi, de mágneses, és hogy a valóságban nem esnek egybe. A legügyesebbek hozzáteszik, hogy a mágneses pólusnak nincs állandó „regisztrációja” a földrajzi térképen. A legújabb kutatások eredményeiből ítélve a pólus nemcsak természetes hajlamos a „vándorlásra”, hanem a bolygó felszínén való vándorlása során időnként szuperszonikus sebességgel is képes mozogni!

Az emberiség megismerése a földi mágnesesség jelenségével, az írott kínai forrásokból ítélve, legkésőbb a 2-3. időszámításunk előtt  e. Ugyanezek a kínaiak az első iránytűk tökéletlensége ellenére is észrevették a mágnestű eltérését a Sarkcsillag, azaz a földrajzi pólus irányától. Európában ez a jelenség a Nagy Földrajzi Felfedezések korában, legkésőbb a 15. század közepén vált ismertté, amint azt a navigációs műszerek, ill. földrajzi térképek

akkoriban (Dyachenko, 2003). Az eltolásról földrajzi hely A tudósok a múlt század eleje óta beszélnek a bolygó felszínén lévő mágneses pólusokról, miután egyéves időközönként megismételték a valódi északi mágneses pólus koordinátáit. Azóta meglehetősen rendszeresen jelentek meg információk ezekről az „utazásokról” a tudományos sajtóban, különösen az Északi Mágneses Sarkról, amely immár magabiztosan halad a kanadai sarkvidéki szigetcsoport szigeteiről Szibériába. Korábban évi 10 km-es sebességgel mozgott, de az utóbbi években ez a sebesség megnőtt (Newitt, 2009).

et al.

AZ INTERMÁGNES HÁLÓZATBAN
Az 1830-as években, többek között az Urálban és Szibériában (Nerchinskben, Kolyvanban és Barnaulban) szervezték meg a világon elsőként a földi mágnesesség paramétereinek változását vizsgáló obszervatóriumokat. Sajnos a jobbágyság felszámolása után a szibériai bányászat és vele együtt a szibériai magnetometria is hanyatlásnak indult. A második Nemzetközi Poláris Év (2015) keretében végzett nagyszabású átfogó tanulmányok erőteljes ösztönzőkké váltak új obszervatóriumok szervezéséhez, valamint mágneses mérésekhez a sarki állomásokon, az úgynevezett világi iránypontokon, ahol ismételt elemmeghatározást végeztek. a földi mágnesesség bizonyos időközönként, valamint a sodródó jégen 1932–1933) és a Nemzetközi Geofizikai Év (1957–1958).
Ma hazánkban tíz olyan mágneses obszervatórium működik, amelyek az INTERMAGNET mágneses obszervatóriumok globális hálózatának részét képezik. A Novoszibirszki mágneses obszervatóriumhoz legközelebbi obszervatóriumok az Arti (Szverdlovszki régió), Dikson (Krasznojarszki régió), Alma-Ata (Kazahsztán) és Irkutszk (Irkutszki régió).

De ez a pólusok földrajzi helyzetének évről évre történő változására vonatkozik, és mennyire stabilan viselkednek valós időben - másodpercek, percek, napok alatt? Utazók, sarkkutatók és repülők megfigyelései alapján a mágnestű olykor „őrülten” forog, így a mágneses pólusok helyzetének stabilitása régóta megkérdőjelezhető. A tudósok azonban mindeddig nem próbálták meg számszerűsíteni.

A mágneses obszervatóriumok szerte a világon ma folyamatosan rögzítik a mágneses indukciós vektor összes komponensét, amelyek segítségével kiszámítják a mágneses mező paramétereinek átlagos éves értékét, és elkészítik a földi mágnesesség térképeit, amelyeket a mágneses kutatási munka során az anomáliák azonosítására használnak. Ugyanezek a rekordok lehetővé teszik a mágneses pólus viselkedésének tanulmányozását egy évnél rövidebb időintervallumokban is.

A földöntúli, a szó szó szoros értelmében vett szépsége mögött a mágneses tér erős zavara, az iránytűk megzavarása rejlik. „A pasorisban az uterus játssza a bolondot” – mondta az orosz Pomors ilyen esetekben, és az iránytű ("uterus") nyugtalan viselkedését a szivárványszínű égboltokkal kapcsolta össze.

Mi történik a pólussal csendes időszakokban és mágneses viharok idején? Milyen erősen tudja egy ilyen vihar „megrázni” a mágneses dipólust a Föld középpontjában? És végül, mekkora sebességgel fejlődhet valójában egy mágneses pólus?

Ezekre a kérdésekre adott válaszok nemcsak tudományos, hanem gyakorlati szempontból is érdekesek. Valójában a mágneses pólus elmozdulásával és „vándorlásának” területének bővülésével nemcsak az aurora területe változik meg, hanem a vészhelyzetek kockázata is a hosszú távvezetékekben, az interferenciák növekszik a műholdas navigációs rendszerek és a rövidhullámú rádiókommunikáció működése.

Mágneses viharok révén

A földi mágnesesség szögelemei közé tartozik a mágneses deklináció (Δ), szöggel egyenlő a valódi (földrajzi) és a mágneses meridián északi iránya között, ill mágneses dőlés(Ι) – a mágnestű dőlésszöge a horizonthoz képest. A deklináció a földrajzi és a mágneses azimut közötti „eltérés” nagyságát, az inklináció – a megfigyelő távolsága a mágneses pólustól. Ι = 90° értéknél (ha a mágneses tű függőlegesen áll), a megfigyelő a valódi mágneses pólus pontján van. Más esetekben a Δ és Ι értékeinek felhasználásával kiszámíthatja a koordinátákat virtuális mágneses pólus(VMF), ami nem feltétlenül esik egybe az igazival, mivel a Föld globális mágneses terének egyetlen dipólus formájában történő ábrázolása még mindig indokolatlanul leegyszerűsödik, ha részletesen tanulmányozzuk.

Véleményünk szerint a pólusok viselkedésének tanulmányozásának egyik leghatékonyabb és legvizuálisabb módja a földi mágnesesség elemeinek értékeinek „integráltabb” és kényelmesebb összehasonlítási jellemzőivé - a mágneses pólusok pillanatnyi koordinátáivá történő átalakítása. és a lokális mágneses állandó (Bauer, 1914; Kuznyecov A tudósok a múlt század eleje óta beszélnek a bolygó felszínén lévő mágneses pólusokról, miután egyéves időközönként megismételték a valódi északi mágneses pólus koordinátáit. Azóta meglehetősen rendszeresen jelentek meg információk ezekről az „utazásokról” a tudományos sajtóban, különösen az Északi Mágneses Sarkról, amely immár magabiztosan halad a kanadai sarkvidéki szigetcsoport szigeteiről Szibériába. Korábban évi 10 km-es sebességgel mozgott, de az utóbbi években ez a sebesség megnőtt (Newitt, 1990; 1997). Ennek a transzformációnak az az előnye, hogy nem igényel feltételezéseket a megfigyelt mágneses tér valódi forrásairól, ugyanakkor lehetővé teszi különösen annak megtekintését, hogy a mágneses pólusok mennyire tudnak „eltérni és felgyorsulni” rövid idő alatt ( egy évnél rövidebb) időintervallumok.

Kiderült, hogy még azokon a napokon is, amikor az őszi vagy tavaszi napéjegyenlőség időszakában nyugodt a mágneses tér, előfordulhat, hogy a virtuális északi mágneses pólus valójában nem a számított „napi átlagos” helyzetének pontján van! Az a tény, hogy a nappali órákban az oszlop nem marad mozdulatlan, és „pályája” oválisra hasonlít. Például nyugodt napokon a Klyuchi mágneses obszervatórium (Novoszibirszk) szerint az északi mágneses pólus az óramutató járásával megegyező irányú hurkot ír le, amely körülbelül 10 km-re húzódik délkeletről északnyugatra.

Mágneses vihar során a Föld mágneses tengelyének oszcillációi sokkal erősebben lépnek fel, de ezek sem nevezhetők kaotikusnak. Tehát 2013. március 17-én, mindössze 20 perces időközönként, a mágneses pólus egy több mint 20 km-es ellipszis mentén „futott”, és kis monogramokat írt végig néhány másodperces periódussal. Érdekes, hogy a mágneses tér zavarásának bizonyos időszakaiban a pólus az óramutató járásával ellentétes irányban változtathatja mozgásának irányát.

Az egyik legerősebb mágneses vihar 2003. október 29–31-én volt. A Föld magjának mágneses dipólusának „lazulásának” mértéke e vihar során az északi mágneses pólus pályája alapján ítélhető meg, amely egy igazi „ utazás” a környező szigetek körül, többször is letérve a különböző oldalakra több száz kilométerre „normál”, átlagos éves helyzetüktől. Összehasonlításképpen megjegyezzük, hogy az északi mágneses pólus által az elmúlt 40 évben a kanadai Resolute Bay Obszervatórium adatai alapján számított átlagos éves deklináció és inklináció értékekből számolt út egy 500 km-nél nem hosszabb vonal. .

Hangsebességgel

Ma több mint száz mágneses obszervatórium működik a világon, amelyek mérési adatait egyetlen INTERMAGNET adatbázisban tárolják ( InterRMagNet –Nemzetközi Valódi Mágneses Háló). És bár általában percenként jelenít meg adatokat, a legtöbb mágneses obszervatórium másodpercenként méri a Föld mágnesességének elemeinek értékét. De még a földgolyó különböző szélességi fokain található obszervatóriumok adatain alapuló átlagos percértékeken alapuló számítások is lehetővé teszik a mágneses pólusok mozgási mintázatának és sebességének becslését.

Mielőtt kiszámítaná a pólus mozgási sebességét egy bizonyos ideig, át kell konvertálni a deklináció és a dőlés értékeit a szomszédos koordinátákra. földrajzi pontok, amelyet a mágneses pólus ez idő alatt meglátogatott, majd becsülje meg az őket összekötő nagykörív teljes hosszát, ami a pólus által megtett út minimális becslése. Pontosan minimális – mert ez az ív jelenti a legrövidebb utat a gömb mentén egyik ponttól a másikig. És a vizsgált objektum általános pályája a földgömb felszínén, mind a mágneses viharok, mind a „pihenési” időszak alatt, nem csupán egy ív, hanem „hurkok” halmaza. különféle formákés méretek.

A virtuális mágneses pólusok sebességének kiszámításához 2013. március 17-ét választottuk: ezen a napon a mágneses tér nyugodt és zavart állapota egyaránt megfigyelhető volt. E nap 1440 percének mindegyikére a Föld mágnesességi jellemzőinek percértékei alapján kiszámították a virtuális mágneses pólus által megtett utat, és meghatározták mozgásának sebességét.

ITT EGY RÓD VOLT

Tudományos kutatás A Föld mágnesessége William Gilbert angol orvos és kutató munkásságával kezdődött, aki 1600-ban publikálta „A mágnesről, a mágneses testekről és a nagy mágnesről – a Földről” című munkáját, ahol azt sugalmazták, hogy bolygónk egy nagy dipólusmágnes. A Föld mágneses mezejének modern szimmetrikus modelljének alapja a földgömb közepén elhelyezkedő mágneses dipólus gondolata. Ebben az esetben a két mágneses pólus, az északi és a déli az a pont, ahol a központi dipólus tengelyének kiterjesztése metszi a földfelszínt.
Ennek a modellnek a használata a mágneses póluskoordináták kiszámítására általános a paleomágnesességben (Merrill A tudósok a múlt század eleje óta beszélnek a bolygó felszínén lévő mágneses pólusokról, miután egyéves időközönként megismételték a valódi északi mágneses pólus koordinátáit. Azóta meglehetősen rendszeresen jelentek meg információk ezekről az „utazásokról” a tudományos sajtóban, különösen az Északi Mágneses Sarkról, amely immár magabiztosan halad a kanadai sarkvidéki szigetcsoport szigeteiről Szibériába. Korábban évi 10 km-es sebességgel mozgott, de az utóbbi években ez a sebesség megnőtt (Newitt, 1998). Ezért a magnetológusok régóta használják a „virtuális mágneses pólus” (VMP) kifejezést a „tényleges” vagy „számított” kifejezésre. Ennek a pólusnak a földrajzi koordinátáit (szélesség Φ és hosszúság Λ) a mágneses deklináció (Δ) és a mágneses dőlés (Ι) tényleges értékei alapján számítják ki, amelyeket egy adott időpontban mértek egy φ földrajzi szélességi és hosszúsági fokon. λ:
sinΦ = sinφ × cosϑ + cosφ × sinϑ × cosΔ,
sin(Λ – λ) = sinϑ × sinΔ / cosΦ, ahol ctgϑ = ½ tanΙ.
E képletek szerint két ellentétes mágneses pólus helyezkedik el egymástól 180°-os nagykörív távolságra. Ahogy a mágneses dőlés közeledik a 90°-hoz, egyre magabiztosabban beszélhetünk a számított PMF-pont közelségéről a valódi északi mágneses pólushoz.
Mint fentebb említettük, a Φ és Λ koordináták segítségével egyszerre számíthatja ki az északi és a déli (szemközti) virtuális mágneses pólus helyzetét. A valódi mágneses pólus tekintetében azonban megkérdőjelezhető egy ilyen koordinátameghatározás pontossága, ha a számítások ettől a pólustól nagyon nagy távolságban nyert adatokon alapulnak.
A valóságban a Föld mágneses terének aszimmetriája miatt a valódi északi és déli mágneses pólus földrajzilag egyáltalán nem ellentétes pont. Ezért a szemközti virtuális mágneses pólusok, amelyek helyzetét a különböző obszervatóriumok adatai alapján számítják ki, gyakran valójában két különböző tájolású központi mágneses dipólus pólusai, és a valódi mágneses pólusok helyzetéről jelenleg a legmegbízhatóbb információ adható. csak az Északi-sarkvidéken és az Antarktisz partjainál szerezték be

A számítások eredményei még a tapasztalt magnetológusokat is lenyűgözték: kiderült, hogy bizonyos pillanatokban a mágneses pólusok nem csak egy autó, hanem egy sugárhajtású repülőgép sebességével is mozoghatnak, meghaladva a hangsebességet!

Érdekes módon az így kapott sebességbecslések azon obszervatóriumok földrajzi elhelyezkedésétől függtek, amelyek adatait a számításokhoz felhasználták. Így a közepes szélességi és alacsony szélességi körökből származó obszervatóriumok adatai szerint a virtuális mágneses pólusok mozgási sebessége (mind az átlagos, mind a maximális) lényegesen kisebbnek bizonyult, mint az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon található obszervatóriumok adatai szerint. Egyébként az obszervatórium valódi mágneses pólustól való távolságának mértéke hasonlóan befolyásolja a virtuális mágneses pólus helyzetének napi terjedését. Ezek az adatok azt is jelzik, hogy a valódi mágneses pólusok mozgásának paramétereiről a legpontosabb információ azokon a területeken érhető el, ahol ezek a pólusok ténylegesen „vándorolnak”.