Магнитное поле

Магнитные полюса Земли: как открыли южный, и почему северный смещается в сторону России

16 января 1909 года участники экспедиции Эрнеста Шеклтона впервые в истории достигли Южного магнитного полюса Земли. Тогда казалось, что речь идет о конкретной точке на карте. Сегодня мы знаем: магнитные полюса не закреплены навсегда — они постоянно движутся, меняя представления о навигации, геофизике и внутреннем устройстве планеты.
Автор Наука Mail
Магнитные полюса Земли и их отличие от географических ориентиров
Географические и магнитные полюса Земли не совпадают: магнитное поле планеты формируется глубоко в ее недрах и постоянно меняетсяИсточник: Unsplash

Сегодня, более чем через столетие после экспедиции Шеклтона, магнитные полюса Земли остаются объектом пристального внимания ученых. Северный магнитный полюс ускоренно дрейфует через Арктику в сторону Сибири, вынуждая регулярно обновлять глобальные модели магнитного поля, от которых зависят авиация, судоходство и спутниковая навигация. Эти процессы позволяют заглянуть глубже — к динамике расплавленного ядра Земли, скрытого на тысячах километров под ее поверхностью.

Что такое магнитные полюса Земли

Как формируется магнитное поле Земли и почему магнитные полюса подвижны
Магнитное поле Земли формируется во внешнем жидком ядре и окружает планету, защищая ее от солнечного ветра и космического излученияИсточник: Mark Garlick, Science Photo Library

Магнитные полюса — это точки на поверхности Земли, где линии магнитного поля направлены строго вертикально: у северного полюса — вниз, у южного — вверх. В этих зонах компас перестает работать привычным образом, поскольку стрелка не может выбрать направление.

Важно отличать магнитные полюса от географических. Географические полюса определяются осью вращения Земли и остаются практически неподвижными. Магнитные же связаны с процессами во внешнем жидком ядре планеты и потому подвижны. Их положение может смещаться на десятки километров в год.

История открытия магнитных полюсов

Древние наблюдения магнитных полюсов и первые открытия магнитного склонения
Китайский ученый Шэнь Ко одним из первых описал магнитное склонение, заметив, что стрелка компаса не указывает точно на северИсточник: Wikimedia

Первые наблюдения магнитных аномалий появились задолго до эпохи полярных экспедиций. В XI веке китайский ученый Шэнь Ко заметил, что магнитная стрелка не указывает точно на север, описав явление магнитного склонения.

В Европе долгое время существовали теоретические представления о «магнитных горах» на севере Земли, пока в XIX веке ученые не перешли к прямым измерениям. В 1831 году британская экспедиция под руководством Джеймса Кларка Росса впервые определила координаты Северного магнитного полюса в Канаде.

Южный магнитный полюс и экспедиция Шеклтона в 1909 году

Открытие Южного магнитного полюса и эпоха полярных экспедиций
Участники экспедиции Эрнеста Шеклтона у Южного магнитного полюса Антарктиды — первое в истории достижение этой точкиИсточник: Wikimedia

Южный магнитный полюс оказался куда более труднодоступным. Он находился в глубине Антарктиды, вдали от побережья и баз снабжения.

16 января 1909 года геолог Эджворт Дэвид, Дуглас Мосон и Алистер Маккай — участники экспедиции под руководством Эрнеста Шеклтона — первыми достигли его предполагаемого положения. Они установили флаг и зафиксировали координаты, завершив одно из последних «белых пятен» на карте Земли.

Позднее выяснилось, что полюс, найденный с таким трудом, вскоре начал смещаться — и сегодня находится уже в океане, вдали от суши.

Северный магнитный полюс: дрейф в сторону России

Дрейф Северного магнитного полюса Земли в сторону России
Траектория движения Северного магнитного полюса через Арктику: за последние десятилетия он сместился от Канады в сторону СибириИсточник: ЗАО «Геоцентр-Консалтинг»

В начале XXI века Северный магнитный полюс стал объектом повышенного внимания ученых и СМИ. Он начал стремительно покидать Канаду, двигаясь через Арктику в сторону Сибири.

Скорость его дрейфа в отдельные годы превышала десятки километров в год — в несколько раз быстрее, чем в предыдущие столетия. Именно этот процесс и породил заголовки о том, что «магнитный полюс движется к России».

По данным последних наблюдений, в середине 2020-х годов скорость движения снизилась, однако направление дрейфа сохраняется. Это связано с изменениями потоков жидкого железа во внешнем ядре Земли, которые формируют магнитное поле планеты.

Значение магнитных полюсов для навигации и науки

Значение магнитных полюсов Земли для навигации и ориентации
Положение магнитных полюсов влияет на магнитное склонение, от которого зависит точность навигации на море, в авиации и в полярных регионахИсточник: Unsplash

Положение магнитных полюсов напрямую влияет на магнитное склонение — разницу между истинным и магнитным севером. Ошибка даже в несколько градусов может привести к серьезным навигационным отклонениям на больших расстояниях.

Поэтому ученые регулярно обновляют Всемирную модель магнитного поля (World Magnetic Model), которой пользуются авиация, флот, спутниковые системы, смартфоны и навигационные приложения. Последнее обновление модели было выпущено в конце 2024 года из-за продолжающегося дрейфа полюсов.

Для науки магнитные полюса служат «окнами» во внутреннюю динамику планеты. Их движение отражает процессы, происходящие на глубине тысяч километров под поверхностью Земли.

Прогнозы на будущее

Смена магнитных полюсов Земли и геомагнитная реверсия
Схематичное изображение геомагнитной реверсии — процесса, при котором магнитные полюса Земли меняются местамиИсточник: Соцсети

В геологической перспективе магнитное поле Земли нестабильно. В прошлом полюса многократно менялись местами — этот процесс называется геомагнитной реверсией. Последняя такая смена произошла около 780 тысяч лет назад.

Современные изменения магнитного поля не означают неминуемого переворота, но показывают, что поле находится в состоянии динамических колебаний. Большинство ученых сходятся во мнении, что в ближайшие тысячелетия резких катастрофических изменений ожидать не стоит.

Открытие Южного магнитного полюса в 1909 году стало символом эпохи великих географических исследований. Сегодня же магнитные полюса остаются предметом активных научных наблюдений — не как точки на карте, а как проявления сложной и живой системы внутри Земли.

Их движение напоминает: даже самые фундаментальные ориентиры нашей планеты не являются неизменными.

Ранее Наука Mail рассказала, как 14 января 2005 года европейский зонд «Гюйгенс» впервые в истории совершил посадку на Титан и передал данные, изменившие представления ученых о спутниках планет-гигантов.