Магнитные полюса Земли
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Магнитные полюса — фокусы силовых линий магнитного поля нашей планеты. Изучение миграции полюсов, происходившей в далекие геологические эпохи, приводит к интересным выводам об эволюции Земли.
История открытия
Экспедиции, снаряжавшиеся для достижения полюсов,— интересные, а порой и трагические страницы истории человечества. Северный магнитный полюс открыла в 1831 году английская экспедиция Джона Росса на полуострове Бутия в Канадском Арктическом архипелаге. Координаты полюса были 70°05′ с. ш. и 96°46′ з. д. (В этой экспедиции участвовал племянник Джона Росса Джемс Кларк Росс, который и определил положение полюса.) Экспериментальные данные показывают, что магнитный полюс представляет собой некоторую область, где наклонение (угол между направлением магнитного поля и плоскостью горизонта) в пределах возможных ошибок равно 90°. Чтобы измерить наклонение, нужно свободно подвесить магнитную стрелку — на полюсе она установится строго вертикально.
В 1904 году великий норвежский полярный исследователь Руал Амундсен открыл северный магнитный полюс вторично, и в другом месте. Оказалось, полюс мигрирует. В настоящее время северный магнитный полюс находится примерно в районе с координатами 75° с. ш. и 99° з. д. Уместно вспомнить гипотезу о втором магнитном полюсе в северном полушарии. Во время легендарного дрейфа ледокольного парохода «Георгий Седов» в Центральном Арктическом бассейне (1938—1940 гг.) было обнаружено, что магнитная стрелка ведет себя необычно. На протяжении большого участка дрейфа она упорно указывала на одну и ту же точку, находящуюся совсем не там, где расположен магнитный полюс. Координаты этой точки были: широта северная 86°, долгота западная 178°. Такой факт, подтвержденный позднее, в 1941 году, наблюдениями советской воздушной экспедиции в районе «Полюса относительной недоступности» на самолете СССР Н-169, был положен в основу гипотезы о двух полюсах.
Этот гипотетический полюс назвали «полюс Седова», в отличие от «полюса Росса». Гипотеза продержалась около 15 лет. Последующие массовые наблюдения советских дрейфующих станций не подтвердили существования «полюса Седова». Однако они обнаружили протяженную аномалию магнитного склонения. Начиная от точки с координатами 86° с. ш., 178° з. д. до «полюса Росса», магнитные меридианы сходятся пучком. Ось аномалии примерно параллельна подводному хребту Ломоносова, также открытому в начале 50-х годов полярниками по наблюдениям с дрейфующих станций.
Местоположение южного магнитного полюса было определено значительно позже северного. Несколько экспедиций, снаряженных разными странами, поставили своей целью достичь южного магнитного полюса.
Это выглядело, как солидное международное предприятие, правда, с элементами соперничества и спортивного азарта.
В начале XIX века изучение земного магнетизма оформляется как самостоятельная область науки. Большую роль в этом сыграли великие немецкие ученые Александр Гумбольдт и Фридрих Гаусс. Во время своих путешествий в разных частях Земли Гумбольдт собрал ценные данные об элементах магнитного поля. Гаусс более известен как математик, но он много и плодотворно занимался также геофизикой, когда был директором Геттингенской обсерватории. Гаусс обобщил имеющиеся в то время материалы магнитных наблюдений и рассчитал положение южного магнитного полюса. Германия проявляла большой интерес к геомагнитным исследованиям: немцы основали «Магнитное общество», которое поддерживало работы по земному магнетизму. Такая постановка дела была вызвана нуждами мореплавания. Морская навигация требовала изучения магнитного склонения (угол между географическим и магнитным меридианами), которое главным образом определяется взаимным расположением двух полюсов — географического и магнитного.
Почти одновременно в начале 40-х годов XIX столетия южного магнитного полюса стремились достичь несколько экспедиций — французская экспедиция Дюмон-Дюрвиля, американская Чарльза Уилкса и английская Джемса Кларка Росса (он стал старше на десять лет со времени открытия им северного магнитного полюса). Эти экспедиции довольно близко подошли к цели, в те места, где магнитное наклонение равно 89°. В суровой Антарктиде преодолеть оставшийся один градус оказалось далеко не просто. Южный магнитный полюс был открыт много лет спустя, в 1909 году, тремя отважными исследователями Т. Дейвидом, Д. Моусоном и С. Маккеем в экспедиции, которой руководил Эрнст Генри Шеклтон.
Перед экспедицией стояли задачи достижения двух южных полюсов — географического и магнитного. Экспедиции Шеклтона оставалось 180 км до географического полюса, что уже было рекордом, но подойти к самому полюсу не удалось.
Научными работами в экспедиции руководил известный австралийский геолог Томас Эджуорт Дейвид, который взял с собой любимого ученика Дугласа Моусона. Моусон, как бы сейчас сказали, был геологом широкого профиля. Но в экспедиции он занимался в основном геофизическими и астрономическими наблюдениями. Моусон был в той самой группе, состоявшей из трех человек, которая должна была отыскать магнитный полюс. О том, что полюс движется, в ту пору уже знали. Произведя на пути следования магнитные наблюдения, Моусон пришел к выводу, что полюс перемещается не к востоку, как предполагалось, а к северо-западу. Были внесены коррективы в маршрут, благодаря чему группа Дейвида достигла магнитного полюса (72°25′ ю. ш., 155°16′ в. д.).
В настоящее время считается, что южный магнитный полюс находится приблизительно в районе 66° ю. ш. и 140° в. д. Судя по скорости и направлению его перемещения, предполагалось, что сейчас полюс должен находиться у самого берега или даже в море.
Как найти полюс
Попробуем проследить, как мигрировали полюсы, используя немногочисленные прямые измерения. Северный полюс за 120 лет переместился более чем на 300 км к северо-западу. Южный прошел за это же время еще больше: почти 1000 км и тоже на северо-запад. Ну, что же, скажет читатель, скорость известна, направление тоже — задача школьная! Не тут-то было! Задача эта пока что не решена! Дело в том, что полюсы движутся неравномерно по сложной кривой.
Проследим за траекторией южного магнитного полюса в течение 110 лет. За первые 70 лет полюс переместился к северу примерно на 3°, а следующие 40 лет двигался на северо-восток с удвоенной скоростью. Таким образом, вычислить координаты полюса по отдельному известному отрезку траектории далеко не просто. Но, может быть, в течение геологических эпох полюсы движутся по замкнутым траекториям? Тогда, установив циклические закономерности, можно было бы прогнозировать местонахождение полюсов. Такое предложение выдвинул магнитолог Н. Д. Медведев. Он предложил организовать международную службу магнитных полюсов. В задачу такой службы должно входить постоянное измерение магнитного поля в районах магнитных полюсов, предвычисление и контроль их положения.
Однако решающее слово принадлежит палеомагнитологам. Это они, изучая остаточную древнюю намагниченность горных пород, определяют структуру магнитного поля Земли в отдаленные геологические эпохи. В основе палео- или ископаемого магнетизма лежит замечательное свойство горных пород: при застывании раскаленных лав они воспринимают и сохраняют направление вектора геомагнитного поля той эпохи. Подобным же свойством обладает обжигаемая керамика, например кирпич. Исследуя намагниченность кирпичной кладки старинных зданий и очагов с помощью археомагнитных методов, можно восстановить направление геомагнитного поля в историческом прошлом. В последнее время архео- и палеомагнитологи научились определять не только направление, но и интенсивность «ископаемого» поля.
Появилась реальная возможность восстановить движение магнитных полюсов в далеком прошлом. И вот выяснилось, что за 600 млн. лет северный магнитный полюс прошел почти 90° от экватора до географического северного полюса по довольно сложной траектории. Казалось бы все хорошо и остается только объяснить причину дрейфа магнитного полюса. Но дело в том, что траектория полюса построена по палеомагнитным данным только одного материка — Европы и северной Азии. Попытки привлечь результаты измерений на разных материках (Америка, Австралия, южная Азия) дали такой разнобой направлений, что в некоторые эпохи движение полюса для разных материков получалось противоположным. Правда, согласия траекторий можно достичь, если соответствующим образом сместить материки со своих теперешних мест…
Дрейф полюсов или дрейф материков
Итак, не передвинув материки, невозможно однозначно восстановить движение магнитного полюса в прошлом. Этот факт — один из важных геофизических аргументов в пользу теории материкового дрейфа. Здесь мы затрагиваем животрепещущую тему, которая, однако, выходит за рамки нашего рассказа.
Но, как известно, движение материков столь медленно, что на протяжении всей истории человечества не происходило сколько-нибудь значительного их смещения. В то же время заметные перемещения магнитного полюса были установлены даже со времени первых прямых измерений. Если перемещение материков происходит примерно со скоростью 2—3 см в год, то современная скорость перемещения магнитных полюсов 5— 10 км в год! Значит, быстрые современные смещения полюса не могут быть связаны с дрейфом материков, подобно миграциям палеомагнитного полюса, и вероятно, вызваны другими причинами.
Как же так?! — ведь речь идет о движении одного и того же магнитного полюса, почему же за последние 100 лет он продвинулся больше, чем за древние десятки миллионов лет? Попробуем разобраться.
Диполь или мультиполь
Еще в древности земной магнетизм пытались объяснить существованием одного сильного магнита, помещенного где-то в недрах Земли так, что один его полюс находится вблизи Северного, а другой вблизи Южного географического полюсов. По наименованию географических полюсов, на которые, как считали моряки и географы, показывает магнитная стрелка, были названы ее концы. Когда выяснилось, что магниты притягиваются разноименными полюсами, пришлось констатировать общеизвестный сейчас факт, что вблизи Северного полюса располагается южный магнетизм, а вблизи Южного — северный. Очевидно, по традиции мы теперь продолжаем называть магнитные полюсы по их географическому положению.
Еще древние мореплаватели замечали, что далеко не везде северный конец магнитной стрелки указывает на север. Это свойство магнитного поля Земли (магнитное склонение) открыл Христофор Колумб в своем первом знаменитом плавании. Вскоре моряки и сухопутные путешественники начали систематически измерять склонение магнитной стрелки и отмечать на картах его величину. Проведенные на картах магнитные меридианы пересекались (в среднем) около географических полюсов в точках магнитных полюсов. Оказалось, однако, что далеко не все меридианы проходят рядом с полюсом. Кроме того, направление магнитных меридианов сильно изменялось от точки к точке, и, в отличие от географических, они представляли собой довольно извилистые линии.
Стало быть, магнитное поле Земли нельзя представить полем одного магнита. Может быть, поле Земли не дипольное, а более сложное? Теоретически можно отделить поле диполя от недипольной части. Довольно хорошо соответствует реальному поле диполя, несколько смещенного от центра Земли, ось которого составляет угол 11° с осью ее вращения.
Если основные, дипольные полюсы дрейфуют по незамкнутой траектории уже полмиллиарда лет, то недипольное поле, вероятно, меняется циклически, хотя и с очень большим периодом. Известно, например, что теперь магнитное поле Земли дрейфует с востока на запад со скоростью 0,2° в год. С этим дрейфом, по-видимому, и связано современное быстрое перемещение полюсов с юго-востока на северо-запад. Но это еще не последняя трудность и загадка в поведении магнитного поля Земли. Мало того, что оно меняется во времени и пространстве — оно еще изменяет свою полярность! Это значит, что существовали периоды, когда северный магнитный полюс был южным, а южный — северным.
Исследуя образцы древних горных пород и магнитные аномалии океанского дна, ученые подтвердили факт инверсий геомагнитного поля и время этих инверсий. Например, около 700 тыс. лет назад поле имело полярность, обратную современной, а 2,5 млн. лет тому назад — такую же, как сейчас. Еще ранее также обнаруживали инверсию поля. Кроме того, на фоне продолжительных эпох определенной полярности наблюдались относительно кратковременные эпизоды перемагничивания длительностью в несколько тысячелетий. В сумме же за последние 4,5 млн. лет периодов с той и другой полярностью было примерно поровну. Вот эти-то факты и заставили магнитологов отойти от гипотезы магнитного поля как поля одного или многих постоянных магнитов и искать другие причины земного магнетизма.
Все глубже и глубже…
Уже давно ученые сомневаются в возможности существования постоянного магнита в центре Земли из-за господствующих там высоких температур. Как известно, при нагреве постоянного магнита до температуры выше «точки Кюри» его магнитный момент резко уменьшается. Поэтому некоторые ученые стали разрабатывать гипотезу об источниках поля в холодной оболочке Земли — ее коре. Однако значительные изменения, которые испытывает магнитное поле во времени, вызывают серьезные возражения против этой гипотезы. Проведенные недавно измерения с помощью искусственных спутников Земли указывают на глубинное положение источников поля.
Таким образом, мнение о глубинных источниках получило серьезную экспериментальную поддержку. Примирить кажущиеся противоречия теории и эксперименте помогло представление о глубинных электрических токах. Внутри Земли природа построила своеобразную электростанцию. Работает она подобно обычной динамо-машине с самовозбуждением. Для начала работы «земного динамо» необходимо слабое «затравочное» магнитное поле. В дальнейшем индуцированный в «динамо» ток, а значит, и поле усиливаются до некоторой постоянной величины. Ротор — твердая оболочка Земли — вращается относительно статора — земного ядра с некоторым опережением. Процессы на границе ядра и мантии являются определяющими для работы «земного динамо», а конвективные потоки вещества, возникающие в Земле под действием разностей температур и плотностей, служат дополнительным источником тока.
«Земное динамо» работает с перебоями в геологических масштабах времени. Его функционирование зависит от многих параметров, изменение которых нарушает режим работы динамо и влечет за собой колебания величины магнитного поля и, как следствие, — миграцию полюсов.
В принципе, ток «в обмотках» земного динамо может течь равновероятно в обе стороны, то есть северный и южный магнитные полюсы могут меняться местами. Следовательно, эпизодическая смена полярности геомагнитного поля не противоречит принципам работы «земного динамо». Этот же механизм может объяснить колебания магнитных полюсов около некоторого среднего положения. В свою очередь, среднее положение полюса должно, согласно этому механизму, совпадать с полюсом вращения Земли. По-видимому, за 600 млн. лет дрейф главного дипольного полюса действительно соответствовал в общих чертах дрейфу географического полюса. Последний же перемещается в результате долгопериодических изменений угла наклона земной оси к плоскости эклиптики.
Можно считать, что в настоящее время мы знаем наиболее вероятные принципы генерации магнитного поля Земли, однако полной количественной теории земного магнетизма пока еще нет.
Взгляд из космоса…
Итак, мы знаем, как ведут себя магнитные полюсы на поверхности Земли во времени и пространстве и где находятся источники главного геомагнитного поля. А как все это выглядит из космоса? Как далеко от Земли космонавт может обнаружить геомагнитное поле и его полюсы своим магнитометром?
В Солнечной системе существует межпланетное магнитное поле, напряженность которого примерно в 10 000 раз меньше земного. Земное поле имеет довольно четкую границу на стороне, обращенной к Солнцу («граница магнитосферы»). Космонавт, подлетая к Земле со стороны Солнца, может по магнитометру определить момент прохождения этой границы. На больших высотах магнитометр чувствителен лишь к дипольному геомагнитному полю, так как недипольная его часть, меньшая по величине и протяженности, быстро затухает с высотой. Если же на этих высотах определить положение магнитного полюса, то его проекция на земную поверхность и будет дипольным полюсом Земли. Дипольные полюсы не совпадают с магнитными, они располагаются примерно в точках с координатами 78° 5′ с. ш., 69° 3′ з. д.; 78° 5′ ю. ш. и 110° 9′ в. д. Это — геомагнитные полюсы. Казалось бы, что эти полюсы, которые на Земле и обнаружить-то нельзя, представляют чиста абстрактный интерес. Но это не так.
С геомагнитными полюсами связано большинство явлений, происходящих в магнитосфере Земли. Например, геомагнитные полюсы контролируют захват частиц солнечной радиации магнитосферой Земли; на них центрируются «зоны наибольшей повторяемости и интенсивности полярных сияний» и т. д. Недаром геомагнитные полюсы так интересуют магнитологов. В этих точках организованы обсерватории Туле (Гренландия) и Восток (Антарктида).
Изучение геофизических процессов на геомагнитных полюсах играет очень важную роль в космических полетах. Поскольку магнитные силовые линии воронкой расходятся из геомагнитных полюсов, там отсутствует опасная для космонавтов радиация, захваченная магнитным полем. При вылете в космос через такую воронку можно уменьшить меры по радиационной защите космонавтов. Наблюдения за магнитным полем на геомагнитных полюсах дают сведения о «погоде» в околоземном космическом пространстве, используются для диагноза и прогноза явлений в полях и частицах наших космических окрестностей. Так изучение сокровенных глубинных процессов Земли сомкнулось с космическими исследованиями.
Автор: Г. А. Фонарев, кандидат физико-математических наук.
Открытие племянника
1 июня 1831 года Джеймс Росс открыл Северный магнитный полюс Земли
В отличие от географического полюса строго зафиксировать точку на поверхности Земли, где расположен ее магнитный полюс – что северный, что южный – нельзя. Из-за вращения планеты они постоянно движутся, описывая на поверхности полярных шапок Земли овалы с размером длинной оси 85 км. В каждый момент времени можно зафиксировать только одну из точек овальных траекторий магнитных полюсов, где в эту секунду стрелка компаса смотрит вертикально вниз.
В исторической литературе честь открытия магнитного полюса Земли в Арктике часто отдают Джону Россу, капитану парохода «Виктория», во время плавания которого в высоких широтах был открыт магнитный полюс. Делают это по той же логике, по которой Америку открыл капитан Колумб, а не моряк, увидевший ее берега с мачты его корабля. Но в данном случае открытие в чистом виде принадлежало лейтенанту с «Виктории» Джеймсу Россу, который приходился родным племянником капитану корабля Джону Россу.
В первую же зиму плавания «Викторию» затерло льдами между материковой частью Канады и островом Баффинова Земля. После второй зимовки во льдах, экипаж на шлюпках отправился в обратный путь. Через год их подобрал другой английский корабль.
Но еще до этого, весной 1831 года, лейтенант Росс с несколькими моряками отправился на разведку. Они пересекли полуостров Бутия, и 1 июня компас лейтенанта показал, что они находятся на Северном магнитном полюсе.
В Англии экипаж «Виктории» встретили как героев. Капитан Джон Росс был награжден золотыми медалями английского и французского географических обществ, стал сэром Джоном и адмиралом. Чтобы тоже стать сэром и получить те же географические медали его племяннику Джеймсу пришлось в 1841 году сплавать к Антарктиде и открыть там еще и Южный магнитный полюс. Но адмиралом за это его все равно не сделали.
Если бы «Виктория» отправилась в плавание на двадцать лет раньше или на сто лет позже, то Северный магнитный полюс открыл бы кто-то другой. Как выяснилось уже в наше время, магнитные полюса постоянно мигрируют с разной скоростью. В начале XIX века северный полюс описывал свой овал на 400 км северо-западнее полуострова Бутия, в середине ХХ века он был в 500 км севернее того места, где его обнаружил Росс.
Со второй половины ХХ века полюс ускорил движение на север. В 2005 году он покинул 200-мильную зону канадских вод и со скоростью 64 км в год продолжает ползти по направлению к Таймыру. В середине века он будет уже в России.
Кто установил положение северного магнитного полюса
Кто первым достиг Северного и Южного магнитного полюса?
Ученым уже давно известно, что магнитные полюса Земли не стоят на месте. Впервые точное положение северного магнитного полюса определил в 1831 г. известный полярный исследователь Джеймс Росс (James Ross). Его положение не совпадало с географическим северным полюсом, он находился на севере Канады у западной оконечности полуострова Бутия на 70-й параллели.
Следующим, кто взялся за определение местоположения северного полюса, был другой знаменитый полярник Роальд Амундсен (Roald Amundsen). Он сделал это только в 1904 г. , то есть в течение 70 с лишним лет положение магнитного полюса не очень интересовало землян. Однако, оказалось, что за эти годы полюс переместился как минимум на 50 км на север.
Потом за полюсом стали следить более регулярно. И выяснилось, что он все время движется на север и при этом немного смещается к западу. Поначалу скорость его движения составляла 10 км в год, а за последние годы она увеличилась и достигла 40 км в год. Если дело пойдет такими темпами и дальше, то лет через 30 северный магнитный полюс пересечет Северный Ледовитый океан и окажется в Сибири.
Причем магнитное поле Земли не только «ездит» по планете, меняется еще и его напряженность — за последние 150 лет она уменьшилась на 10%. Возможно нашим не таким уж далеким потомкам предстоит стать свидетелями перемены местами северного и южного магнитного полюсов или каких-то других «магнитных» катаклизмов. В истории Земли такие «перевертыши» случались уже не раз, и в последний раз это произошло около 780 тыс. лет назад. Так что вероятность такого события не так уж мала.
Возможно, первыми достигли Северного полюса экспедиции американцев Фредерика Кука в 1908 и Роберта Пири в 1909, хотя доказательств достижения ими заявленной цели не имеется.
Расположение южного магнитного полюса не совпадает с географическим южным полюсом Магнитный полюс в настоящее время лежит на краю Антарктиды.
Противоположностью южного магнитного полюса является северный магнитный полюс, который расположен на севере Канады. Если провести условную линию от одного полюса до другого, то она не пройдёт точно через центр Земли. Это связано с тем, что магнитное поле Земли не совсем симметрично.
В декабре 1911 Южного полюса достигла норвежская экспедиция под руководством Руаля Амундсена, включавшая также Олафа Бьоланда, Сверре Хасселя, Хелмера Хансена и Оскара Вистинга, в январе 1912 года — английская экспедиция Роберта Скотта
Открытие племянника
1 июня 1831 года Джеймс Росс открыл Северный магнитный полюс Земли
В отличие от географического полюса строго зафиксировать точку на поверхности Земли, где расположен ее магнитный полюс – что северный, что южный – нельзя. Из-за вращения планеты они постоянно движутся, описывая на поверхности полярных шапок Земли овалы с размером длинной оси 85 км. В каждый момент времени можно зафиксировать только одну из точек овальных траекторий магнитных полюсов, где в эту секунду стрелка компаса смотрит вертикально вниз.
Фото: Royal Museums Greenwich
В исторической литературе честь открытия магнитного полюса Земли в Арктике часто отдают Джону Россу, капитану парохода «Виктория», во время плавания которого в высоких широтах был открыт магнитный полюс. Делают это по той же логике, по которой Америку открыл капитан Колумб, а не моряк, увидевший ее берега с мачты его корабля. Но в данном случае открытие в чистом виде принадлежало лейтенанту с «Виктории» Джеймсу Россу, который приходился родным племянником капитану корабля Джону Россу.
В первую же зиму плавания «Викторию» затерло льдами между материковой частью Канады и островом Баффинова Земля. После второй зимовки во льдах, экипаж на шлюпках отправился в обратный путь. Через год их подобрал другой английский корабль.
Но еще до этого, весной 1831 года, лейтенант Росс с несколькими моряками отправился на разведку. Они пересекли полуостров Бутия, и 1 июня компас лейтенанта показал, что они находятся на Северном магнитном полюсе.
В Англии экипаж «Виктории» встретили как героев. Капитан Джон Росс был награжден золотыми медалями английского и французского географических обществ, стал сэром Джоном и адмиралом. Чтобы тоже стать сэром и получить те же географические медали его племяннику Джеймсу пришлось в 1841 году сплавать к Антарктиде и открыть там еще и Южный магнитный полюс. Но адмиралом за это его все равно не сделали.
Если бы «Виктория» отправилась в плавание на двадцать лет раньше или на сто лет позже, то Северный магнитный полюс открыл бы кто-то другой. Как выяснилось уже в наше время, магнитные полюса постоянно мигрируют с разной скоростью. В начале XIX века северный полюс описывал свой овал на 400 км северо-западнее полуострова Бутия, в середине ХХ века он был в 500 км севернее того места, где его обнаружил Росс.
Со второй половины ХХ века полюс ускорил движение на север. В 2005 году он покинул 200-мильную зону канадских вод и со скоростью 64 км в год продолжает ползти по направлению к Таймыру. В середине века он будет уже в России.
Кто установил географическое положение северного магнитного полюса земли установил
Северный магнитный полюс земли давно привлекал внимание ученых и обычных людей. Многие задавались вопросом о том, кто установил его географическое положение и как это было сделано. В данной статье мы рассмотрим этот вопрос и соберем все необходимые сведения.
Что такое северный магнитный полюс земли
Северный магнитный полюс земли – это точка на северном полюсе Земли, где магнитное поле направлено вертикально вниз. Она представляет собой точку, в которой магнитное поле силы равны и показатели магнитной индукции равны.
Относительно географического северного полюса местоположение северного магнитного полюса постоянно меняется. В настоящее время оно находится на территории национального парка Уатсон-Лейк на острове Адмиралтейства в Канаде.
Кто установил географическое положение северного магнитного полюса земли
Первые попытки найти северный магнитный полюс были предприняты в XIX веке. В 1831 году Джеймс Кларк Росс во время своей экспедиции на корабле ‘Изобретатель’ обнаружил его расположение на острове Бугленд в Канаде.
Однако после этого местоположение северного магнитного полюса постоянно менялось, и ученым было необходимо устанавливать его новое географическое положение.
В 1904 году Карл Лундин опубликовал статью, в которой представил данные, полученные научными экспедициями, по поиску северного магнитного полюса. Это событие считается важнейшим в истории установления географического положения северного магнитного полюса.
С тех пор ученые постоянно следят за изменением географического положения северного магнитного полюса и публикуют свои отчеты и данные.
Как устанавливается географическое положение северного магнитного полюса земли
Установление географического положения северного магнитного полюса земли является сложным и трудоемким процессом.
Для этого проводятся специальные научные экспедиции, в результате которых изучаются данные о силе и направлении магнитного поля. Эти данные затем используются для вычисления точного местонахождения северного магнитного полюса.
Существуют также специальные карты и таблицы, которые помогают определить географическое положение северного магнитного полюса.
Заключение
Северный магнитный полюс земли – это уникальное явление, которое привлекает внимание ученых и обычных людей уже многие годы. За прошедшие столетия ученые совершили многочисленные экспедиции и научные исследования, чтобы установить географическое положение этой точки.
Сегодня мы можем благодарить ученых за то, что они сделали возможным определение географического положения северного магнитного полюса земли. И мы можем быть уверены, что ученые и дальше будут следить за изменениями его положения и публиковать отчеты и данные об этом явлении.
Кто установил географическое положение северного магнитного полюса земли?
Географический северный магнитный полюс Земли – это наиболее северное место нашей планеты, где магнитное поле направлено вертикально вверх. Из-за движения магнитных полюсов и неравномерности магнитного поля нашей планеты координаты северного магнитного полюса постоянно меняются. Таким образом, установление его географических координат является необходимой и важной задачей для навигации и изучения магнитного поля Земли.
История изучения северного магнитного полюса
Впервые северный магнитный полюс был открыт в начале XIX века английским натуралистом и исследователем Джеймсом Кларком Россом. В своей экспедиции в 1818 году он заметил, что компас указывает не на север, а на многократно изменяющийся угол, который он назвал «северным магнитным полюсом». После этого Росс продолжал исследования в этой области и в 1831 году достиг эпического события — первого прохождения Северо-Западного пролива между Атлантикой и тихоокеанскими берегами Канады.
С тех пор магнитный полюс стал изучаться многими научными экспедициями. В частности, в 1904 году была организована Канадская северный магнитный полюсная экспедиция, которая установила новое местоположение северного магнитного полюса в канадском районе Транс-Канадской железной дороги.
Современные исследования
В современных исследованиях северного магнитного поля задействовано множество специалистов и организаций. Одна из наиболее известных и активных в этой области является Канадский геологический служба Геологической службы Канады. Он ведет наблюдения в северных районах Канады и последние данные говорят о том, что северный магнитный полюс продолжает перемещаться на запад в арктическом океане со скоростью, превышающей 55 км в год.
Кроме Канадской геологической службы также существует ряд других организаций, занимающихся изучением магнитного поля Земли, таких как Национальный центр прогнозирования интенсивности магнитных бурь в США (SWPC), Геологическая служба США, Агентство космических исследований Японии и другие.
Установление географических координат северного магнитного поля Земли является важной задачей для навигации и изучения магнитного поля Земли. История изучения северного магнитного поля началась с раскрытия его Джеймсом Кларком Россом в 1818 году. С тех пор он продолжает изучаться исследовательскими экспедициями и современными организациями.
- Географический северный магнитный полюс Земли – это наиболее северное место нашей планеты, где магнитное поле направлено вертикально вверх.
- С тех пор магнитный полюс стал изучаться многими научными экспедициями.
- Канадская северный магнитный полюсная экспедиция установила новое местоположение северного магнитного полюса в канадском районе Транс-Канадской железной дороги в 1904 году.
- Современные исследования северного магнитного поля задействованы множество специалистов и организаций.
Установление географических координат северного магнитного поля Земли является важной задачей для навигации и изучения магнитного поля Земли.
Кто установил географическое положение северного магнитного полюса земли установил
Северный магнитный полюс Земли — это географический северный полюс, который определяется по магнитному положению. Это место, где материковая ось Земли пересекает магнитное поле. Это магнитное поле меняется с течением времени и перемещается, что делает определение его точного местоположения сложной задачей.
Установление местоположения северного магнитного полюса
Начиная с XVIII века, многие ученые пытались определить местоположение северного магнитного полюса Земли. Однако первым, кто дал точное определение его координат, стал Джеймс Кларк Росс в 1831 году на своей экспедиции на корабле “Изыскатель”.
Джеймс Кларк Росс был английским мореплавателем и ученым. Он отметил, что компас на его корабле указывал на север, но не совсем точный. Его исследования привели к открытию магнитной аномалии, названной известным по его имени “россовым переключением”. Этот процесс описывает изменения магнитного поля Земли.
Другие ученые внесли свой вклад в определение местоположения северного магнитного полюса Земли:
- Шарль-Мари де Ла Кондамина — французский геодезист, который провел экспедицию на Северный полюс в 1736 году и определил местоположение магнитного полюса.
- Ханс Орстед — датский ученый, который в 1902 году открыл магнитное поле Земли, создав первый магнитный гармонизатор и использовал его для определения магнитного поля Земли.
- Карл Фридрих Гаусс — немецкий математик и астроном, который разработал первую карту магнитного поля Земли, используя данные, собранные с экспериментов.
Сегодняшнее местоположение северного магнитного полюса Земли
Сегодня северный магнитный полюс Земли находится в Северной части Канады, и с течением времени его положение изменилось с того времени, когда его первоначально установили в 1831 году. Многие факторы, такие как землетрясения, изменения в распределении земной мантии, изменения в земных магнитных полях, влияют на местоположение северного магнитного поля.
Магнитное поле Земли является одним из самых важных факторов, влияющих на жизнь на Земле. Оно защищает нас от солнечного ветра и космических лучей, направляет воздействие солнца и позволяет нам ориентироваться с помощью компасов.
Северный магнитный полюс Земли — важный элемент магнитной структуры нашей планеты. Отсутствие знаний о его точном местоположении может привести к серьезным ошибкам в навигации и некоторых других научных и технических исследованиях. Хотя местоположение северного магнитного поля Земли постоянно меняется, ученые продолжают работать над его пониманием и изучением.
lsvsx
В 1831 году английским полярным исследователем Джеймсом Россом в канадской Арктике был открыт северный магнитный полюс, который в первые годы наблюдений передвигался бессистемно, но с постоянной скоростью порядка 15 км/год.
Известно, что перемещение магнитного полюса обусловлено «конкуренцией» двух магнитных аномалий, одна из которых располагается под северной Канадой, а другая — под сибирским шельфом.
Магнитный полюс – это точка, где силовые потоки магнитного поля направлены прямо перпендикулярно Земле – то есть под углом 90 градусов.
И в связи с тем, что магнитное поле планеты мало того что непостоянно, так еще и зависит от периодически меняющих свою интенсивность потоков раскаленного железа в ядре, полюса тоже находятся в постоянном движении.
Локация магнитного полюса напрямую связана с существующими на сегодняшний день климатическими зонами. Дело в том, что магнитный полюс защищает прилегающий к нему регион от солнечных ветров и тем самым создаёт хорошо защищённые от радиации зоны.
Кроме того, магнитный полюс защищает растения, животных и человека от вредных мутаций и тем самым создаёт благоприятный фон для их существования и развития.
В настоящее время такие условия существуют в районе Северной Атлантики и прилегающих к ней странах, включая Канаду, США и страны Европы.
Но ситуация стремительно меняется.
Часть 2. Переезд магнитного полюса в Россию
Во второй половине ХХ века учёные заметили, что магнитный полюс стал дрейфовать в сторону России. И хотя его движение некоторое время было хаотическим – шаг назад, два вперёд, тем не менее, в конечном итоге его курс стабилизировался.
Ученые объясняют характер движения магнитного полюса тем, что между Россией и Канадой образовался своего рода тектонический канат, перетягивание которого они сейчас и наблюдают.
Эффект стал возможен из-за того, что сибирский магнитный участок в последние двадцать лет по неизвестным причинам стал заметно сильнее.
Не так давно полюс пересёк нулевой меридиан – впервые за всю историю наблюдений. В настоящее время скорость его перемещения составляет примерно 55 км в год, и при этом отмечается, что она постоянно растёт.
По прогнозам ученых, при нынешних темпах движения уже к 2050 году полюс достигнет полуострова Таймыр.
С чем связана столь стремительная миграция Северного магнитного полюса, неясно, пока все лишь на уровне теорий. Процессы, происходящие в земном ядре, изучены недостаточно, а именно они определяют движение полюсов.
Основная версия – перераспределение массивных потоков железа и никеля во внешнем ядре.
Возможно, какая-то часть внешнего ядра Земли охладилась настолько, что затвердела. В связи с этим изменились и векторы вихревых токов, формирующих магнитные поля – теперь они, а значит, и потоки железа движутся от Канады, где находились последние 400 лет, в Россию.
Однако, если внимательно изучить траекторию движения полюса, то причины происходящих процессов становятся совершенно очевидны.
Многие говорят о том, что англосаксы умеют играть вдолгую, но оказывается, играть вдолгую умеют не только они.
Итак, если продлить воображаемую траекторию движения полюса через Таймыр ещё дальше (вспоминаем о перетягивании тектонического каната), то линия упирается точно в город Железногорск.
Часть 3. Железногорская лаборатория геодинамики
9 июля 1954 года правительством СССР было принято решение об участии в Международном Геофизическом году и о создании при Президиуме АН СССР Междуведомственного комитета МГГ, ответственного за подготовку и проведение научных мероприятий.
В январе 1961 года решением Совета Министров СССР основан Межведомственный геофизический комитет (МГК) АН СССР и в городе Железногорске Красноярского края основана Лаборатория геодинамики и открыт геодинамический полигон.
Его основные направления деятельности:
● Фундаментальные исследования по геофизике и геоинформатике, методам искусственного интеллекта, системному анализу, интеллектуальным геоинформационным системам и их геолого-геофизические и медико-экологические приложения;
● Проведение полевых геофизических исследований, включая магнитную и геодезическую съемку;
● Изучение магнитного поля Земли, развертывание российской системы магнитных обсерваторий высшего международного стандарта качества;
● Исследование современных движений земной коры и моделирование напряженно-деформированного состояния в приложении к геоэкологии, геодинамике и оценке природных рисков.
Полагаю, к этому добавить нечего, здесь и так всё предельно ясно.
Заключительная часть
В заключение перенесёмся на 20 лет вперёд.
По прогнозам учёных, в мире кардинально изменится климат. Вечная мерзлота, площадь которой в России составляет 65% территории, отступит. Около 7 млн. кв. км будет вовлечено в хозяйственный оборот – преимущественно лесное хозяйство и сельское хозяйство, добыча полезных ископаемых.
Вместе с тем, район Северной Атлантики в значительной мере «поджарится», из-за чего существенно ухудшатся условия ведения хозяйственной деятельности. Кроме того, поднимется уровень мирового океана, и некоторые страны региона будут частично или полностью затоплены.
В связи с этим произойдёт смена центров экономического развития, начнутся активные процессы миграционного перемещения трудовых ресурсов в Россию, которая стремительно войдёт в эру умной экономики, конвергенции нано-, био-, инфо- и когнитивных технологий, и Шестого технологического уклада.
P.S. В старину перетягивание каната рассматривали, как важный компонент в борьбе с тёмными силами.
Противоборствующие стороны обычно символизировали добро и зло. Были и другие вариации, например, одна команда – дождь, вторая – засуха.
Таким образом, наши предки пытались воздействовать будущее. Если побеждала команда, представляющая светлые силы, то ждали удачи и добра.
Похожие публикации:
- Почему гроза попадает в дома
- Рп 10кв что это
- Сплит счетчики электроэнергии что это
- Холодильник атлант не отключается все время работает почему
Магнитные полюса Земли — путешествие во времени
Науки о природе
Автор fast12v0_ekoprob На чтение 13 мин Просмотров 19 Опубликовано 05.10.2023
Лев Тарасов «Наука и жизнь» №5, 2017
«Наша Вселенская Мать-Земля — великий магнит!» — сказал английский физик и врач Уильям Гилберт, живший в 16 веке. Более четырехсот лет назад он сделал правильный вывод, что Земля представляет собой сферический магнит, а ее магнитные полюса — это точки, в которых магнитная стрелка ориентирована вертикально. Но Гилберт ошибался, полагая, что магнитные полюса Земли совпадают с ее географическими полюсами. Они не совпадают. Кроме того, если положения географических полюсов остаются неизменными, положения магнитных полюсов со временем меняются.
1831 год: первое определение координат магнитного полюса в Северном полушарии
В первой половине XIX века были предприняты первые поиски магнитных полюсов на основе прямых измерений магнитного наклона на Земле. (Магнитное наклонение — это угол, на который отклоняется стрелка компаса под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости. — Прим ред.)
Английский мореплаватель Джон Росс (1777–1856) отплыл в мае 1829 года на небольшом пароходе «Виктория» от берегов Англии, направляясь к арктическому побережью Канады. Как и многие смельчаки до него, Росс надеялся найти северо-западный морской путь из Европы в Восточную Азию. Но в октябре 1830 года лед запер Викторию на восточной оконечности полуострова, который Росс назвал Землей Бутия (в честь спонсора экспедиции Феликса Бута).
Запертая во льдах у берегов Бутиа Земли, Виктория была вынуждена остаться здесь на зимовку. Напарником в этой экспедиции был молодой племянник Джона Росса Джеймс Кларк Росс (1800–1862). В то время уже вошло в обычай брать с собой в такие поездки все необходимые инструменты для магнитных наблюдений, и Джеймс этим воспользовался. В течение долгих зимних месяцев он гулял по побережью Бутии с магнитометром и проводил магнитные наблюдения.
Он понимал, что магнитный полюс должен быть где-то рядом — ведь магнитная стрелка всегда показывала очень большие наклоны. Нанеся измеренные значения на карту, Джеймс Кларк Росс вскоре понял, где искать эту уникальную точку с вертикальным направлением магнитного поля. Весной 1831 года вместе с несколькими членами экипажа «Виктории» он прошел 200 км в сторону западного побережья Бутиа и 1 июня 1831 года у мыса Аделаида с координатами 70°05′ с.ш и 96°47′ з.д. D обнаружил, что магнитное склонение составляет 89 ° 59 ‘. Так впервые были определены координаты магнитного полюса в северном полушарии – иначе говоря, координаты южного магнитного полюса.
1841 год: первое определение координат магнитного полюса в Южном полушарии
В 1840 году взрослый Джеймс Кларк Росс отправился на кораблях «Эреб» и «Террор» в свое знаменитое путешествие к магнитному полюсу Южного полушария. 27 декабря корабли Росса впервые столкнулись с айсбергами и уже в канун Нового 1841 года пересекли Южный полярный круг. Очень скоро Эреб и Террор оказались перед паковым льдом, простиравшимся от края до края горизонта. 5 января Росс принял смелое решение идти вперед, прямо на лед, и идти как можно глубже. И уже через несколько часов такой атаки корабли неожиданно оказались в более свободном ото льда пространстве: паковый лед сменился отдельными льдинками, разбросанными тут и там.
утром 9 января Росс неожиданно обнаружил впереди свободное ото льда море! Это было его первое открытие в этом путешествии: он открыл море, которое впоследствии было названо его собственным именем – морем Росса. Справа от курса располагалась гористая, заснеженная местность, которая заставляла корабли Росса плыть на юг и которой, казалось, не будет конца. Плавая вдоль побережья, Росс, конечно, не упустил случая открыть для чести Британского королевства самые южные земли; Так была открыта Земля Королевы Виктории. В то же время он беспокоился, что берег на пути к магнитному полюсу может стать непреодолимым препятствием.
Тем временем поведение компаса становилось все более странным. Росс, имевший большой опыт магнитометрических измерений, понимал, что до магнитного полюса осталось не более 800 км. Никто никогда раньше не подходил к нему так близко. Вскоре выяснилось, что опасения Росса были не напрасны: магнитный полюс находился явно где-то правее, а берег упрямо направлял корабли все дальше и дальше на юг.
Пока след был открыт, Росс не сдавался. Ему было важно собрать как можно больше магнитометрических данных в различных местах побережья Земли Виктории. 28 января экспедиция получила самый удивительный сюрприз за все путешествие: на горизонте вырос огромный проснувшийся вулкан. Над ним висело темное облако дыма, окрашенного огнем, которое столбом вырывалось из вентиляционного отверстия. Росс дал этому вулкану имя Эреб, а его соседу, который был потухшим и несколько меньшим по размеру, — имя Террор.
Росс попытался пройти еще дальше на юг, но очень скоро перед его глазами предстала совершенно невообразимая картина: вдоль всего горизонта, насколько хватало глаз, тянулась белая полоса, которая по мере приближения становилась все выше и выше! Когда корабли приблизились, стало ясно, что перед ними справа и слева лежит огромная бесконечная стена льда высотой 50 метров, совершенно плоская сверху, без трещин со стороны, обращенной к морю. Это был край шельфового ледника, который сейчас носит имя Росс.
Край шельфового ледника теперь называется Росс
В середине февраля 1841 года, после 300-километрового путешествия по ледяной стене, Росс решил прекратить дальнейшие попытки найти лазейку. С этого момента это был просто путь домой.
Экспедицию Росса нельзя считать неудачной. Ведь он смог измерить магнитное наклонение во многих точках побережья Земли Виктории и тем самым с высокой точностью определить положение магнитного полюса. Росс указал следующие координаты магнитного полюса: 75°05′ южной широты, 154°08′ в.д. Минимальное расстояние, которое отделяло корабли его экспедиции от этой точки, составляло всего 250 км. Именно измерения Росса следует считать первым достоверным определением координат магнитного полюса Антарктиды (северного магнитного полюса).
Координаты магнитного полюса в Северном полушарии в 1904 году
прошло 73 года с тех пор, как Джеймс Росс определил координаты магнитного полюса в северном полушарии, и вот знаменитый норвежский полярный исследователь Руаль Амундсен (1872–1928) предпринял поиски магнитного полюса в этом полушарии. Но поиск магнитного полюса был не единственной целью экспедиции Амундсена. Основная цель заключалась в открытии северо-западного морского пути из Атлантики в Тихий океан. И он добился этой цели — в 1903–1906 годах он отплыл из Осло мимо побережья Гренландии и северной Канады на Аляску на небольшом рыболовном судне «Йоа».
Маршрут экспедиции Амундсена 1903–1906 гг
Амундсен тогда писал: «Я хотел, чтобы моя детская мечта о северо-западном морском пути была совмещена в этой экспедиции с другой, гораздо более важной научной целью: найти современное местоположение магнитного полюса».
К этой научной задаче он подошел со всей серьезностью и тщательно подготовился к ее выполнению: изучал теорию геомагнетизма у ведущих специалистов Германии; Там же я купил магнитометрические приборы. Практикуясь в работе с ними, Амундсен летом 1902 года объездил всю Норвегию.
В начале первой зимы путешествия, в 1903 году, Амундсен достиг острова Кинг-Уильям, находившегося очень близко к магнитному полюсу. Магнитное склонение здесь составляло 89°24′.
Когда Амундсен решил перезимовать на острове, Амундсен одновременно создал здесь настоящую геомагнитную обсерваторию, которая вела непрерывные наблюдения в течение многих месяцев.
Весна 1904 года была посвящена наблюдениям «в поле» с целью как можно точнее определить координаты полюса. Амундсен добился успеха и обнаружил, что положение магнитного полюса заметно сместилось к северу относительно той точки, где его нашла экспедиция Джеймса Росса. Оказалось, что с 1831 по 1904 год магнитный полюс сместился на 46 км к северу.
Забегая вперед, отметим, что есть свидетельства того, что за этот 73-летний период магнитный полюс не просто немного сместился на север, а, скорее, описал небольшую петлю. Около 1850 года оно сначала прекратило движение с северо-запада на юго-восток и лишь затем начало новое путешествие на север, которое продолжается и сегодня.
Дрейф магнитного полюса в Северном полушарии с 1831 по 1994 год
Траектория Южного магнитного полюса по результатам экспедиций разных лет
В следующий раз местоположение магнитного полюса в северном полушарии было определено в 1948 году. Месячная экспедиция к канадским фьордам не потребовалась: ведь до места теперь можно было добраться всего за несколько часов — по самолет. На этот раз магнитный полюс Северного полушария был обнаружен на берегу озера Аллен на острове Принца Уэльского. Максимальный уклон здесь составил 89°56′. Оказалось, что со времен Амундсена, т е с 1904 года, полюс «сдвинулся» к северу аж на 400 км.
С тех пор точное расположение магнитного полюса в Северном полушарии (южный магнитный полюс) определялось канадскими магнитологами регулярно с интервалом около 10 лет. Последующие экспедиции состоялись в 1962, 1973, 1984, 1994 годах.
Недалеко от места расположения магнитного полюса в 1962 г на острове Корнуоллис, в городе Резолют-Бей (74°42′ с.ш., 94°54′ з.д.), была построена геомагнитная обсерватория. Сегодня путешествие к Южному магнитному полюсу — это всего лишь довольно короткая поездка на вертолете из залива Резолют. Неудивительно, что с развитием коммуникаций в 20 веке туристы стали все чаще посещать этот отдаленный городок на севере Канады.
Давайте учтем тот факт, что когда мы говорим о магнитных полюсах Земли, мы на самом деле говорим об определенных средних точках. Со времени экспедиции Амундсена стало ясно, что даже в течение суток магнитный полюс не стоит на месте, а совершает небольшие «путешествия» вокруг определенной центральной точки.
причиной таких движений, конечно же, является солнце. Потоки заряженных частиц от нашей звезды (солнечный ветер) попадают в магнитосферу Земли и генерируют электрические токи в ионосфере Земли. Они, в свою очередь, генерируют вторичные магнитные поля, которые нарушают геомагнитное поле. В результате этих возмущений магнитные полюса вынуждены совершать ежедневные прогулки. Их амплитуда и скорость, естественно, зависят от силы возмущений.
Суточный путь по результатам экспедиции 1994 г., прохождение южного магнитного полюса в спокойный день (внутренний овал) и в магнитоактивный день (внешний овал). Центральная точка расположена в западной части острова Эллеф-Рингнес и имеет координаты 78°18′ с.ш и 104°00′ з.д. Она сместилась относительно начальной точки Джеймса Росса почти на 1000 км!
Маршрут таких путешествий близок к эллипсу, причем полюс в Северном полушарии вращается по часовой стрелке, а в Южном – против часовой стрелки. Последний даже в дни магнитных бурь не удаляется более чем на 30 км от центра. В такие дни полюс в северном полушарии может удаляться от центра на 60–70 км. В спокойные дни размер дневных эллипсов для обоих полюсов значительно уменьшается.
Дрейф магнитного полюса в Южном полушарии с 1841 по 2000 год
Следует отметить, что исторически ситуация с измерением координат магнитного полюса в южном полушарии (северном магнитном полюсе) всегда была достаточно сложной. Во многом виновата его недоступность. Если от бухты Резолют до магнитного полюса Северного полушария на небольшом самолете или вертолете можно добраться за несколько часов, то вам придется пролететь более 2000 км над уровнем моря от южной оконечности Новой Зеландии до побережья Антарктиды. А после этого необходимо исследовать сложные условия на ледяном континенте. Чтобы оценить недоступность Северного магнитного полюса, вернемся в начало XX века.
Довольно долгое время после Джеймса Росса никто не осмеливался углубляться в Землю Виктории в поисках Северного магнитного полюса. Первыми это сделали члены экспедиции английского полярного исследователя Эрнеста Генри Шеклтона (1874–1922) во время его путешествия в 1907–1909 годах на старом китобойном судне «Нимрод».
16 января 1908 г корабль вошел в море Росса. Слишком толстый паковый лед у берегов Земли Виктории долгое время не позволял найти подход к берегу. Лишь 12 февраля удалось перевезти на берег необходимые вещи и магнитометрическое оборудование, после чего Нимрод вернулся в Новую Зеландию.
Оставшимся на побережье полярникам потребовалось несколько недель, чтобы построить более-менее приемлемое жилье. Пятнадцать смельчаков научились есть, спать, общаться, работать и вообще жить в невероятно тяжелых условиях. Впереди была долгая полярная зима. Всю зиму (в южном полушарии она совпадает с нашим летом) члены экспедиции занимались научными исследованиями: метеорологией, геологией, измерением атмосферного электричества, изучением океана через трещины во льду и сам лед. Естественно, уже весной люди изрядно устали, хотя основные цели экспедиции были еще впереди.
29 октября 1908 года группа во главе с самим Шеклтоном отправилась в запланированную экспедицию к географическому Южному полюсу. Действительно, экспедиции так и не удалось добраться до него. 9 января 1909 года, всего в 180 км от географического Южного полюса, чтобы спасти голодных и измученных людей, Шеклтон решает оставить здесь флаг экспедиции и повернуть группу обратно.
Траектория дрейфа магнитного полюса Антарктиды с 1841 по 2000 год. Показаны положения северного магнитного полюса, установленные в ходе экспедиций 1841 года (Джеймс Росс), 1909, 1912, 1952, 2000 годов. Черными квадратами отмечены некоторые стационарные станции в Антарктиде
Вторая группа полярников во главе с австралийским геологом Эджвортом Дэвидом (1858–1934), независимая от группы Шеклтона, отправилась в путешествие к магнитному полюсу. Их было трое: Дэвид, Моусон и Маккей. В отличие от первой группы, у них не было опыта полярных исследований. Выехав 25 сентября, они уже в начале ноября задержались, а из-за переедания продуктов были вынуждены перейти на строгий рацион. Антарктида преподала им тяжелые уроки. Голодные и измученные, они проваливались почти в каждую трещину льда.
11 декабря Моусон чуть не умер. Он провалился в одну из бесчисленных трещин, и только надежная веревка спасла жизнь ученому. Через несколько дней 300-килограммовые сани провалились в расселину, чуть не утащив за собой трех измученных голодом людей. К 24 декабря здоровье полярников серьезно ухудшилось: они страдали одновременно от обморожений и солнечных ожогов; У Маккея также развилась снежная слепота.
Но 15 января 1909 года они все же достигли своей цели. Компас Моусона показал отклонение магнитного поля от вертикали всего на 15 футов. Они сложили почти весь свой багаж на место и за один бросок в 40 км достигли магнитного полюса. Магнитный полюс южного полушария Земли (северный магнитный полюс) завоеван. Подняв на шесте британский флаг и сфотографировавшись, путешественники кричали «Ура!» три раза. Король Эдуард VII и объявил эту землю собственностью Британской Короны.
Теперь им оставалось только одно – остаться в живых. По расчетам полярников, им приходилось преодолевать 17 миль в день, чтобы успеть к отлету «Нимрода» 1 февраля. Но они все равно опоздали на четыре дня. К счастью, сам Нимрод задержался. Вскоре трое отважных исследователей наслаждались горячим ужином на борту корабля.
Так Дэвид, Моусон и Маккей были первыми людьми, ступившими на магнитный полюс Южного полушария, который в тот день находился в координатах 72°25′ южной широты, 155°16′ восточной долготы (300 км от точка, измеренная по времени Росса).
Понятно, что ни о какой серьезной измерительной работе здесь не могло быть и речи. Вертикальный уклон поля был зафиксирован лишь один раз, и это послужило сигналом не к дальнейшим измерениям, а лишь к скорому возвращению к берегу, где экспедицию ждали теплые хижины Нимрода. Подобную работу по определению координат магнитного полюса невозможно даже сравнить с работой геофизиков арктической Канады, которые по несколько дней проводят магнитные исследования из нескольких точек вокруг полюса.
Однако последняя экспедиция (экспедиция 2000 года) была проведена на достаточно высоком уровне. Поскольку северный магнитный полюс уже давно покинул континент и находился в море, эта экспедиция проводилась на специально оборудованном судне.
Измерения показали, что в декабре 2000 г северный магнитный полюс находился напротив побережья Терре Адели в координатах 64°40′ ю.ш и 138°07′ в.д.