Північний полюс "біжить" з Канади до Сибіру

Щоб уберегти пілотів і капітанів від навігаційних помилок, вчені були змушені на рік раніше оновити Магнітну модель світу.

Магнітне поле Землі завжди здавалося чимось постійним. Але насправді воно змінюється так швидко, що вчені вже за ним не встигають, пише в Der Tagesspiegel Ян Берндорфф (Jan Berndorff): 

«30 січня геофізики з США і Великобританії зробили незвичайний крок глобального масштабу: вони передчасно оновили World Magnetic Model - Магнітну модель світу. За заведеним графіком вчені повинні були зробити це в 2020-му, але якби не поквапилися, пілоти повітряних суден, капітани кораблів і навіть користувачі Google Maps тупо не вилізли б з ліжок, побоюючись, що їх GPS ось-ось дасть збій.

Тому що тільки завдяки Магнітній моделі точна навігація працює по компасу, вносячи поправки з урахуванням місцезнаходження Північного магнітного полюса по відношенню Північному географічному. Тому що вони не збігаються. Північний магнітний полюс - місце, де силові лінії магнітного поля Землі з'єднуються в одній точці на поверхні планети, - розташований в декількох сотнях кілометрів від географічного. І він не постійний, він - бродяга. Причому з кожним роком прискорюється. А останнім часом він вже не бреде, а біжить.

Магнітні полюси аж ніяк не антиподи 

Магнітне поле Землі важливо для всього живого - воно захищає від смертельної радіації з космосу, а для деяких тварин служить орієнтиром, як і для нас, людей, які винайшли компас. А оскільки ми хочемо добре орієнтуватися в своїх подорожах по всьому світу, вчені розробили Магнітну модель, завдяки якій з точністю до сантиметра знають точно, де північ. 

Модель ця описує не тільки розташування магнітних полюсів - північного і південного, - але і те, як проходять лінії магнітного поля, уздовж яких шикуються стрілки компасів. Тому що їхнія сітка цих незримих ліній, що охоплюють земну кулю з півночі на південь, ні в якому разі не є симетричною. І магнітні полюси зовсім не протилежні по відношенню один до одного, і мережа ліній має «вм'ятини» - вони не скрізь проходять прямо, а напруженість магнітного поля в деяких місцях слабкіше, ніж в інших. 

Це пов'язано з самим єством магнітного поля, яке викликане рухами всередині землі. Від твердого по колу залізо-нікелевого гарячого ядра температурою близько до 5000 градусів тепло піднімається та проходить крізь нього рідкого сердечника з розплавленого заліза завдяки так званим конвекційним потокам. Рідка матерія виходить за межі ядра, охолоджується і знову опускається в глибокі шари. Через обертання Землі виникають бічні течії. А оскільки матерія ця є електропровідниками, вона формує магнітне поле навколо нашої рідної планети.

З 90-х років Північний полюс подорожує зі швидкістю 50 км / год 
«Цю циркуляцію можна представити у вигляді киплячої в казані води, - каже Ахім Моршхаузер (Achim Morschhauser), науковий співробітник геомагнітної обсерваторії Niemegk з Німецького дослідницького центру геонаук (Deutschen Geoforschungszentrums, GFZ) в Потсдамі. - Тепло піднімається знизу і змушує все рухатися; лінії магнітного поля пов'язані з цими рухами, і, як спагеті, які ви кидаєте в киплячу воду, вони постійно переміщаються». 

Це динамічна система з безліччю нерівностей, в якій будь-які дії знову і знову чергуються з протидіями. У крайніх випадках відбувається навіть повна зміна: Північний магнітний полюс стає південним і навпаки. Строго кажучи, сьогодні Північний географічний полюс - фактично Південний магнітний. В середньому такі зміни відбуваються кожні 250 000 років, як показали аналізи намагнічених частинок заліза в старих шарах порід. Правда, остання інверсія магнітних полюсів Землі сталася 780 000 років тому і чергова щось запізнюється. 

Можливо, нинішня дика швидкість переміщення Північного магнітного полюса є передвісником давно назрілого перевороту полюсів. Подорожуючи зі швидкістю від двадцяти до п'ятдесяти кілометрів в рік протягом двадцятого століття, він обрав вектор з північної Канади просто через Північний Льодовитий океан в східний Сибір. Причому, починаючи з 1990-х, полюс прискорився до понад 50 км / год. І процес незворотній.

Карта Der Tagesspiegel

Деякі дослідники вважають, що причиною такого поспіху є відкрите вченими Канади два роки тому, який пролягає на глибині понад 3000 км горизонтальний потік рідкого заліза товщиною не менше 400 кілометрів, який рухається в бік Європи зі швидкістю 40 км / год. Тобто в три рази швидше, ніж переміщується матерія ядра.
Про нутрощі Землі мало що відомо 

«Теоретично, полюс може також змінити свій напрямок руху в будь-який час, як це було кілька разів в 19 столітті, - каже Ахім Моршхаузер. - Ось у чому проблема: ми недостатньо знаємо про конвекційні потоки в ядрі Землі, щоб передбачити такі ефекти».
І насправді: наші відомості про внутрішню частину Землі бідніші даних, отриманих від дослідження Сонця. Отже, завжди можна очікувати непередбачені так звані геомагнітні імпульси - раптові піки в циркуляції матерії в ядрі Землі. Як дуже вже великі бульбашки жиру в каструлі, ці спалахи викликають серйозні порушення магнітного поля планети. 

Інші зміни мають більш тривалий характер. Протягом майже 200 років ми знаємо (це відзначав свого часу ще один із засновників географії як науки Олександр фон Гумбольдт), що магнітне поле в районі Південної Атлантики (включаючи Південну Америку і Південну Африку) особливо слабке. І сьогодні не тільки супутники, літаючі над цим регіоном, але і всі живі істоти на землі піддаються там підвищеного випромінювання з космосу. Експерти називають це «південноатлантичною аномалією». Як і прискорення Північного полюса, вона також може попереджати про прийдешню зміну полярності. Хоча і не обов'язково: сила магнітного поля, - таке вже було, - здатна відновлюватися після тривалих періодів ослаблення. 

Зазвичай Магнітна модель оновлюється кожні п'ять років 
У будь-якому випадку, вищевказані ефекти змусили геофізиків передчасно оновити Магнітну модель світу, яка описує як поточний стан магнітного поля, а й прораховує його розвиток в наступні роки - куди, наприклад, буде переміщатися Північний магнітний полюс. Для цього дослідники використовують дані супутників і наземних обсерваторій, розкиданих по всій земній кулі.
«Але прогнози лінійні, - каже Моршхаузер. - Якщо між ними є короткочасна аномалія, прогноз невірний». Наприклад, в 2016 році, всього через рік після того, як дослідники в останній раз обновили Магнітну модель, в Південній Америці трапився сильний геомагнітний імпульс, який вщент розніс всі тільки-но складені прогнози. 

«З тих пір помилок стає все більше і більше, - каже Арно Шаллі (Arnaud Chaulliat) з Колорадського університету в Боулдері (University of Colorado at Boulder), який також працює над Магнітною моделлю світу. 

Як би там не було, незважаючи на помилки в прогнозах, геофізики приречені на актуалізацію цієї моделі. Інакше похибки в навігації стануть такими, що пілот з США під час трансатлантичного перельоту замість Берліна може приземлитися в Луккенвальді» (60 км від столиці Німеччини – Lenta.UA).

(Фото на заставці earth-chronicles)