Занимательная география

Магнитные явления, наблюдаемые на земной поверхности, дают основание считать, что Земля, в отличие от своих ближайших соседей — Марса, Венеры, Меркурия и Луны, — является гигантским магнитом и обладает достаточно сильным магнитным тюлем (рис. 6). Его напряженность примерно в 20 000 раз больше, чем в межпланетном пространстве, и даже на расстоянии в 10 земных радиусов от поверхности Земли остается в 20 раз сильнее межпланетного поля. Ось магнитного поля Земли образует с осью ее вращения угол в 11°, поэтому магнитные полюса Земли не совпадают с географическими. Как и географические, магнитные полюса меняют свое положение, хотя их годовое смещение составляет лишь немногим более 20 км. Вот как менялись, например, координаты магнитного полюса Северного полушария Земли:

• 1890 г. — 79° с.ш.; 119° з.д.;

• 1946 г. — 74° с.ш.; 92° з.д.;

• 1950 г. — 74° с.ш.; 100° з.д.;

• 1958 г. — 70°5′30″ с.ш.; 96°45′3″ з.д.;

• 1970 г. — 71° с.ш.; 96° з. д;

• 1975 г. — 76° с.ш.; 100° з.д.;

• 1980 г. — 77,5° с.ш.; 102° з.д.

Сейчас Северный магнитный полюс находится в районе архипелага Свердруп (Арктическая Канада) на расстоянии 1400 км от Северного географического полюса. Каждый день он движется по эллиптической траектории и в среднем смещается за день более чем на 40 м к северу. Важно помнить, что, по существу, магнитный полюс Северного полушария является Южным, так как показывающий на север конец стрелки компаса, который мы называем северным, может притягиваться только южным полюсом магнита. Очевидно, что и в Южном полушарии, также в стороне от Южного географического полюса, находится Северный магнитный полюс.

Многолетние исследования ученых позволили установить, что магнитное поле Земли испытывает постоянные изменения. Обычно это очень медленные (вековые) изменения, как правило, протекающие плавно и спокойно. Однако в поведении магнитного поля Земли наблюдаются и внезапные, но очень резкие колебания, получившие название «магнитные бури». Установлено, что сильнее всего они проявляются у полюсов, тесно связаны с полярными сияниями, имеют одиннадцатилетнюю периодичность, совпадающую с ростом солнечной активности и бурями на Солнце и в магнитосфере, которые тоже происходят примерно через каждые 11 лет, в год активного Солнца.

Магнитное поле Земли играет огромную роль в жизни нашей планеты. Оно представляет собой естественный щит, оберегающий ее поверхность от космических лучей и «солнечного ветра» — потока частиц высоких энергий (электронов, протонов, ионов водорода и гелия), а также «космического ветра» — потока атомных ядер различных химических элементов, излучаемых звездами. В результате перехвата магнитным полем Земли этих потоков частиц вокруг нее образовались два радиационных пояса — протонный и электронный, расположенных соответственно на высотах 400 и 20 000 км. Считается, что наличие магнитного поля Земли обеспечило появление на ней жизни, развитие и существование биосферы.

Большое значение имеет изучение магнитного поля Земли для решения важных практических задач, первостепенной из которых была ориентация относительно сторон горизонта во время далеких путешествий и плаваний, особенно когда состояние погоды не позволяло определить направление движения по небесным телам. На помощь приходил магнитный компас — простой навигационный прибор, который открыл человечеству путь в Океан, создал целую эпоху в кораблевождении и до наших дней не потерял своего значения для использования в навигации.

Велика роль исследования магнитного поля Земли и для решения таких практических задач, как определение геологического возраста горных пород, изучение внутреннего строения Земли, поиск месторождений полезных ископаемых и т. д. Еще предстоит понять, почему только у Земли существует магнитное поле, что представляют собой его могучие источники, насколько глубоко погребены они в ее недрах. Ответы на эти вопросы помогли бы больше узнать об образовании и развитии нашей планеты, а также о возникновении и эволюции других планет Солнечной системы.

Удивительная история магнитной стрелки

Эта уникальная запись, сделанная почти 4000 лет назад в одной из китайских летописей, поведала нам удивительную историю о способности «особого камня», помогающего путешественникам ориентироваться во время далеких странствий: «…Идут караваны по бескрайним пескам пустыни Гоби. Солнце скрыто желтой пеленой пыли. Далеко от берегов Янцзы до кушанских царств, и нет к ним видимых хоженых троп. Трудно, ох как трудно пришлось бы караванщикам, если бы они не захватили с собой белый глиняный горшок, который они берегут пуще всех своих дорогих грузов, хотя нет в нем ни золота, ни жемчуга, ни слоновой кости. В сосуде на деревянном поплавке лежит коричневый камень, „любящий железо“. Он, поворачиваясь, все время указывает путникам сторону юга, а это, когда закрыто Солнце или не видно звезд, спасает их от многих бед, выводя к колодцам и направляя по верному пути».