Föld mágneses oszlopai - időutazás

Föld mágneses oszlopai – időutazás

Lev Tarasov
"Tudomány és élet" №5, 2017

"Az univerzális anyanyánk egy nagy mágnes!" – mondta a William Hilbert angol fizikus és orvos, aki a XVI. században élt. Több mint négyszáz évvel ezelõtt helyes következtetést tett arra, hogy a Föld gömbölyû mágnes, mágneses oszlopai pedig olyan pontok, ahol a mágneses tû függõlegesen van irányítva. De Hilbert tévedett, hisz abban, hogy a Föld mágneses oszlopai megegyeznek a földrajzi oszlopokkal. Nem egyeznek. Továbbá, ha a földrajzi oszlopok pozíciói változatlanok, akkor a mágneses pólusok pozíciói idővel változni fognak.

1831: az északi féltekén a mágneses pólus koordinátáinak első meghatározása

A 19. század első felében a mágneses pólusok elsõ keresését a föld mágneses dőlésének közvetlen mérései alapján végezték el. (A mágneses dőlés a szög, amelyen keresztül a táj mágneses mezője függőleges síkban elfordítja az iránytűt. Kb. Ed.)

Az angol navigátor, John Ross (1777-1856) 1829 májusában hajózott Anglián egy kis "Victoria" gőzhajóra, Kanadai sarkvidékre. Akárcsak sok bátor lélek előtt, Ross remélte, hogy megtalálja az észak-nyugati tengeri útvonalat Európától Kelet-Ázsiáig.De 1830 októberében a jég megdöntötte a "Victoria" -t a félsziget keleti csúcsán, amelyet Ross a Butius tartománynak hívott (a Felix Booth expedíció megbízója tiszteletére).

A Boothia-vidék partján fekvő jégben a Viktória kénytelen volt ott maradni télen. Ennek az expedíciónak asszisztens kapitánya John Ross James Clark Ross fiatal unokaöccse volt (1800-1862). Abban az időben szokás volt, hogy magával vitte az összes szükséges eszközt a mágneses megfigyelésekre, és James kihasználta ezt. A hosszú téli hónapokban a Butia partján sétált egy magnetométerrel és mágneses megfigyeléseket tett.

Megértette, hogy a mágneses pólusnak valahol a közelben kell lennie – végül is a mágneses tű mindig nagyon nagy hajlamot mutatott. A mért értékek feltérképezésével James Clark Ross hamar rájött, hogy hol kell keresnie ezt a különleges pontot a mágneses mező függőleges irányával. 1831 tavaszán a Victoria több legénységével együtt 200 km-re haladt a Butia nyugati partja felé, és 1831. június 1-jén az Adelaide-fokon, a 70 ° 05-as koordinátákkal. w. és 96 ° 47 '. Rájött, hogy a mágneses dőlés 89 ° 59 '.Az északi féltekén a mágneses pólus koordinátáit meghatározták, más szóval a déli mágnesoszlop koordinátáit.

1841: A mágneses pólus koordinátáinak első meghatározása a déli féltekén

1840-ben érlelődött James Clark Ross a "Erebus" és a "Terror" hajókon mutatkozott be a déli féltekén lévő mágneses pólushoz vezető híres útján. December 27-én Ross hajói először jéghegyekkel találkoztak, és az újévi évről 1841-ben áthaladtak az Antarktisz körön. Hamarosan az "Erebus" és a "Terror" szembesült a jégkrémből, amely a szélektől a horizont széléig húzódott. Január 5-én Ross határozott döntést tett, hogy előre haladjon a jégen, és minél mélyebbre menjen. Néhány órányi ilyen támadás után a hajók váratlanul jégre helyeződtek, a jégcseréjét pedig egy-egy jégtölcsér váltotta fel.

Január 9-én, reggel, Ross váratlanul felfedezte előttem a tenger nélküli jégpályán! Ez volt az első felfedezése ebben az úton: felfedezte a tengeret, amelyet később a saját neve, a Ross-tenger után neveztek el.Jobbra volt egy hegyes, hóborította terület, amely Ross hajóit dél felé hajózta, és úgy tűnt, nem is fog véget érni. Vitorlázás a part mentén, Ross természetesen nem hagyta ki a lehetőséget, hogy felfedezze a legdélebbi országokat a brit királyság dicsőségére; így volt Viktória királynő földje. Ugyanakkor aggódott amiatt, hogy a partvidék leküzdhetetlen akadályt jelenthet a mágneses pólus felé vezető úton.

Eközben az iránytű viselkedése egyre furcsábbá vált. Ross, aki bőséges tapasztalattal rendelkezett a magnetometriai mérésekben, megértette, hogy legfeljebb 800 km marad a mágneses póluson. Közelebb senki sem közeledett hozzá. Hamarosan kiderült, hogy Ross nem hiába félt: a mágneses pólus egyértelműen valahol jobbra volt, és a tengerpart hajlottan irányította a hajókat messzebb és messzebbre délre.

Miközben az út nyitva volt, Ross nem adta fel magát. Fontos volt számára, hogy legalább a lehető legtöbb magnetometriai adatot gyűjtse össze a Victoria Land partján lévő különböző pontokon. Január 28-án az expedíciót a legcsodálatosabb meglepetés várja az utazás egész ideje alatt: óriási felébredt vulkán nőtt a horizonton. A felett egy sötét füstfelhő lógott, tűzzel festették, amely a kráterből egy oszlopba esett.Ross ezt a vulkánt "Erebusnak" nevezte, a szomszédos, kihalt és kissé kisebbeket pedig a Terror nevet kapta.

Ross megpróbált délre menni, de hamarosan teljesen elképzelhetetlen kép jelent meg a szeme előtt: az egész horizonton, ahol a szem látta, fehér csík nyúlt, ami egyre közeledt és magasabb lett. Amikor a hajók közelebb értek, világossá vált, hogy jobb és bal oldaluk előtt egy hatalmas, 50 m magas, végtelen jégfal volt, amely teljesen tetején volt, anélkül, hogy a tenger felé néző repedések lennének. A jégpálya szélén állt, most Ross néven.

A jégpálya szélén, most Ross néven

1841 február közepén, egy 300 kilométeres út után, a jégfal mentén, Ross úgy döntött, hogy abbahagyja a további kijátszási kísérleteket. Ettől a ponttól kezdve csak otthon volt.

Ross expedíciója nem tekinthető sikertelennek. Végül is sikerült megmérnie a mágneses dőlést a Victoria Land partjainál nagyon sok ponton, és ezzel nagy pontossággal megállapította a mágneses pólus helyzetét. Ross a mágnesoszlop koordinátáit jelezte: délre 75 ° 05 '. W, 154 ° 08 '. d.A legkisebb távolság, amelyen az expedíció hajói elszakadtak ettől a ponttól, csak 250 km volt. Pontosan a Ross méréseket kell figyelembe venni az Antarktiszon (az északi mágnes pólus) lévő mágneses pólus koordinátáinak első megbízható meghatározására.

A mágnesoszlop koordinátái az északi féltekén 1904-ben

73 év telt el, mivel James Ross meghatározta az északi féltekén a mágnesoszlop koordinátáit, és most a híres norvég poláris felfedező, Roald Amundsen (1872-1928) vállalta a mágneses pólus keresését ebben a féltekén. Azonban a mágneses pólus keresése nem volt az egyetlen célja az Amundsen expedíciónak. A fő cél az észak-nyugati tengeri útvonal megnyitása az Atlanti-óceántól a Csendes-óceánig. És el is érte ezt a célt – az 1903-1906-os években Osloból, Grönland partjain és Észak-Kanadán át Alaszkába hajózott egy "Joa" kis halászhajón.

Az 1903-1906-os Amundsen-expedíció útvonala

Ezt követően Amundsen azt írta: "Azt akartam, hogy a gyermekkori álmom az észak-nyugati tengeri útvonalon egy másik, sokkal fontosabb tudományos célhoz kapcsolódjon: a mágnesoszlop aktuális helyének megtalálása."

Ezt a tudományos feladatot a lehető legnagyobb komolysággal közelítette meg, és gondosan felkészült a megvalósításra: tanulmányozta a geomagnetizmus elméletét a vezető német szakemberektől; ugyanazon a helyen szerzett magnetometriai eszközöket. Amundsen gyakorolt ​​velük, 1902 nyarán utazott Norvégia egész területén.

Az út első tele kezdetének 1903-ban az Amundsen elérte a King-William Island-ot, amely nagyon közel volt a mágnesoszlophoz. A mágneses dőlés 89 ° 24 'volt.

Miután elhatározta, hogy a téli vizet a szigeten tölti, az Amundsen egyidejűleg egy igazi geomagnetikus megfigyelőközpontot hozott létre, amely folyamatos megfigyelést hajtott végre hónapokig.

Az 1904-es tavaszt a "mezőn" megfigyeléseket szentelték, hogy pontosan meghatározzák a pólus koordinátáit. Amundsen sikerült, és felfedezte, hogy a mágneses pólus helyzete észrevehetően észrevehetően eltolódott a James Ross expedíciójának időpontjához képest. Kiderült, hogy 1831 és 1904 között a mágneses pólus 46 km-re északra költözött.

Előretekintve megjegyezzük, hogy bizonyíték van arra, hogy ebben a 73 éves időszakban a mágneses pólus nem csak északra költözött, hanem egy kis hurokot ír le.Valahol 1850-ben, először megállította a mozgását észak-nyugatról délkeletre, és csak akkor kezdett egy újabb utazást északra, ami ma is folytatódik.

Mágneses Pole Drift az északi féltekén 1831 és 1994 között

A déli mágnesoszlop driftpálya a különböző évek expedícióinak eredményei szerint

A következő alkalommal 1948-ban meghatározták a mágnesoszlop helyét az északi féltekén. Nem volt szükség többhavi expedícióra a kanadai fjordok számára. Végül is a helyet csak néhány óra alatt lehet elérni – levegővel. Ezúttal az északi féltekén mágneses pólust fedeztek fel az Allen-tó partján a Prince of Wales-szigeten. A maximális hajlás itt 89 ° 56 'volt. Kiderült, hogy Amundsen óta, vagyis 1904 óta, a pólus "északra" maradt, akár 400 km-rel.

Azóta a mágneses pólus pontos helyét az északi féltekén (dél mágnesoszlop) a kanadai magnetológusok rendszeresen határozzák meg, körülbelül 10 év gyakorisággal. A későbbi expedíciók 1962-ben, 1973-ban, 1984-ben, 1994-ben került sor.

Nem messze a mágnes pólus lakóhelyétől 1962-ben, Cornwallis szigetén, Resolute-Bay-ban (74 ° 42 'N, 94 ° 54' W.e.), egy geomagnetikus megfigyelőközpont épült. Napjainkban a dél-mágneses pólushoz való utazás csak egy meglehetősen rövid helikopter út a Resolute Bay-től. Nem meglepő, hogy a XX. Században a kommunikációs eszközök fejlesztésével a Kanadai északi részén fekvő távoli város egyre jobban látogatott a turisták körében.

Figyeljünk arra, hogy a Föld mágneses pólusairól beszélve valójában néhány átlagpontról beszélünk. Az Amundsen expedíció ideje óta világossá vált, hogy még egy nap alatt a mágneses pólus nem áll meg, hanem kis "sétákat" tesz egy bizonyos középpont körül.

Az ilyen mozgások oka természetesen a Nap. Csillagunk töltött részecskéinek áramai (a napszél) belépnek a Föld magnetoszférájába, és elektromos áramokat hoznak létre a föld ionoszférájában. Ezek viszont másodlagos mágneses mezőket hoznak létre, amelyek megzavarják a geomagnetikus mezőt. E zavarok következtében a mágneses pólusok kénytelenek napi sétát készíteni. Amplitúdója és sebessége természetesen függ a perturbáció erejétől.

Napi út az 1994-es expedíció eredményei szerint, amely a dél mágneses pólusát nyugodt napig (belső ovális) és egy mágnesesen aktív napra (külső ovális). A középpont Ellef Ringnes szigetének nyugati részén helyezkedik el, 78 ° 18 'koordinátával. w. és 104 ° 00 'W. e. A James Ross kiindulópontjából közel 1000 km!

Az ilyen sétaútvonal ellipszishez közel helyezkedik el, és az északi féltekén a pólus óramutató járásával ellentétes irányba fordul, és a déli féltekén – szemben. Az utóbbi, még a mágneses viharok idején is, nem hagyja el a 30 km-nél nagyobb pontot. Az ilyen napokon az északi féltekén egy pole a 60-70 km-es ponttól indulhat. Csendes napokon a napi ellipszisek mérete mindkét pólusnál jelentősen csökken.

Mágneses pólus a déli féltekén 1841 és 2000 között sodródott

Meg kell jegyezni, hogy történetileg mindig nagyon nehéz volt megmérni a déli féltekén (észak-mágneses pólus) lévő mágneses pólus koordinátáit. Elsősorban hibás az akadálymentességért. Ha a Resolut-öböltől az északi félteke mágneses pólusáig néhány óra alatt egy kis repülőgép vagy helikopter érhető el, akkor az Új-Zéland déli csúcsától az Antarktisz partjaig több mint 2000 km-t kell repülni az óceán felett. Ezután kutatásra van szükség a jeges kontinens nehéz helyzetében.Annak érdekében, hogy megfelelően értékeljük az északi mágneses pólus megközelíthetőségét, térjünk vissza a 20. század elejére.

Hosszú idő után James Ross után senki nem merte mélyen bemenni a Victoria Landbe az észak mágnesoszlop keresésére. Az elsőt az angol poláris felfedező Ernest Henry Shackleton (1874-1922) expedíciójának tagjai tették az 1907-1909-es években a régi Nimrod nevű bálnavadász hajón.

1908. január 16-án a hajó belépett a Ross-tengerbe. A Victoria Land partjain túl sokáig süllyedt a jég, nem engedte meg, hogy a parton megközelítést találjon. Csak február 12-én sikerült átadni a szükséges dolgokat és a magnetometriai berendezéseket a partra, majd Nimrod visszasugárzott Új-Zélandra.

Néhány hét telt el a sarki felfedezőkig, hogy többé-kevésbé elfogadható lakást építsenek. Tizenötezer bátor lélek tanult enni, aludni, kommunikálni, dolgozni és általában hihetetlenül nehéz körülmények között él. Előtte hosszú polár tél volt. A téli időszakban (a déli féltekén nyáron kezdődik), az expedíció tagjai tudományos kutatásokat folytattak: meteorológia, geológia, légköri villamosenergia-mérés, a tenger tanulmányozása a jégen és a jégen repedéseken keresztül.Természetesen tavasszal az emberek már eléggé kimerültek voltak, bár az expedíció fő céljai még mindig elıre jártak.

1908. október 29-én Shackleton vezette csoport elindult egy tervezett expedícióval a dél-földrajzi pólusra. Igaz, az expedíció nem tudta elérni. 1909 január 9-én, a déli földrajzi pólustól mindössze 180 km-re, az éhes és kimerült emberek megmentése érdekében, Shackleton úgy dönt, hogy elhagyja az expedíció zászlót, és visszavonja a csoportot.

Az antarktiszi mágnesoszlop driftpálya 1841 és 2000 között. Az 1841-ben expedíciók alatt létrehozott észak-mágneses oszlop (James Ross) 1909, 1912, 1952, 2000-es pozícióit mutatják be. Fekete négyzetek egyes antarktiszi állomásokat jelöltek meg

Az ausztrál geológus, Edgeworth David (1858-1934), a Shackleton csoporttól független polar felfedezők második csoportja elindult a mágneses pólushoz vezető útra. Hárman voltak: David, Mawson és Mackay. Az első csoporttól eltérően nem volt poláris kutatási tapasztalat. November 25-én, november elején elhagytak, elmaradtak az ütemtervtől, és az élelmiszerek túllépése miatt kénytelenek voltak szigorúan megegyezni. Az Antarktisz kemény tanulságokat tanított nekik.Éhes és kimerült, majdnem minden szakadékba esett a jégben.

December 11-én Mawson majdnem meghalt. Az egyik számtalan szakadékba esett, és csak egy megbízható kötél mentette meg a kutató életét. Néhány nappal később egy 300 kg-os szán összeomlott egy résen, majdnem laza három embert kimerült az éhségtől. December 24-ig a sarki felfedezők egészségi állapota súlyosan romlott, mind a fagyás, mind a napégés miatt szenvedett; McKay a hó vakságot is kifejlesztette.

De 1909. január 15-én mégis elérték céljukat. Mawson iránytűje a mágneses mező eltérését mutatta a mindennapi függőlegességtől 15 percen belül. Szinte az összes poggyászt hagyva a helyükön, 40 km-es sebességgel érkeztek a mágnesoszlophoz. A Föld déli féltekén (az északi mágnes pólus) mágneses pólust meghódították. Miután felvették a brit zászlót a póluson, és fotóztak, az utasok kiáltották: "Hurrá!" Háromszor. VII. Edward király, és ezt a földet a brit korona tulajdonává nyilvánította.

Most csak egy dolguk volt – életben maradni. A polárkutatók számításai szerint, hogy február 1-jén lépést tartsanak a "Nimrod" távozásával, napi 17 mérföldet kellett utazniuk.De még mindig négy nap késéssel voltak. Szerencsére maga Nimrod maradt. Hamarosan a három bátor felfedező meleg vacsorát élvezett a hajó fedélzetén.

Tehát David, Mawson és Mackay voltak az elsőek, akik a déli féltekén egy mágneses pólust állítottak fel, ami aznap a 72 ° 25 '-es déli koordinátákon volt. W 155 ° 16 '. d) (300 km-re a Ross által egy időben mért ponttól).

Nyilvánvaló, hogy nem is beszéltek komoly mérési munkáról. A mező függőleges lejtését csak egyszer rögzítették, és ez nem további mérésekre szolgált, hanem csak a legkorábbi visszatérés a partra, ahol az expedíciót a "Nimrod" meleg kabinok várják. A mágneses pólus koordinátáit meghatározó ilyen munkát nem lehet szorosan összehasonlítani a sarki kanadai geofizikusok munkájával, akik több napi mágneses felméréseket végeznek a pólus körül.

Azonban az utolsó expedíció (2000-es expedíció) meglehetősen magas szinten zajlott. Mivel az északi mágneses pólus már régóta leszállt a szárazföldről, és az óceánban volt, az expedíciót egy speciálisan felszerelt edényen végezték.

A mérések azt mutatták, hogy 2000 decemberében az északi mágnesoszlop az Adelie Föld 64 ° 40 '-re délre eső részén feküdt. w. és 138 ° 07 '. d.

A könyv egy része: L. Tarasov, földi mágnesesség. – Dolgoprudny: "Intellect" kiadó, 2012.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: