Ekologia

Maan napa-alueet ovat planeettamme vakavimpia paikkoja.

Vuosisatojen ajan ihmiset ovat yrittäneet elämän ja terveyden kustannuksella päästä ja tutkia arktista aluetta ja napapiiriä.

Joten mitä olemme oppineet Maan kahdesta vastakkaisesta napasta?

1. Missä on pohjois- ja etelänapa: 4 tyyppistä napaa

Itse asiassa pohjoisnavalla on 4 tyyppiä tieteen kannalta:

pohjoinen magneettinapa Maan pinnan piste, johon magneettiset kompassit on suunnattu

pohjoismaantieteellinen napa- sijaitsee suoraan maantieteellisen akselin yläpuolella

Pohjoinen geomagneettinen napa- kytketty maan magneettiseen akseliin

Saavutettavuuden pohjoisnapa- Jäämeren pohjoisin piste ja kauimpana maapallosta joka puolella

Myös 4 etelänapatyyppiä perustettiin:

magneettinen etelänapa Maan pinnan piste, jossa maan magneettikenttä on suunnattu ylöspäin

etelämaantieteellinen napa- Maan maantieteellisen pyörimisakselin yläpuolella sijaitseva piste

Geomagneettinen etelänapa- liittyy maan magneettiseen akseliin eteläisellä pallonpuoliskolla

Saavutettavuuden etelänapa- piste Etelämantereella, kauimpana eteläisen valtameren rannikosta.

Lisäksi siellä seremoniallinen etelänapa– valokuvaukselle tarkoitettu alue Amundsen-Scottin asemalla. Se sijaitsee muutaman metrin päässä maantieteellisestä etelänavasta, mutta koska jäälevy liikkuu jatkuvasti, merkki siirtyy vuosittain 10 metriä.

2. Maantieteellinen pohjois- ja etelänapa: valtameri vs. maanosa

Pohjoisnava on pohjimmiltaan jäätynyt valtameri, jota ympäröivät maanosat. Sitä vastoin etelänapa on valtamerten ympäröimä maanosa.

Paitsi pohjoinen Pohjoinen jäämeri, Arktinen alue (pohjoinen napa) sisältää osan Kanadasta, Grönlannista, Venäjältä, USA:sta, Islannista, Norjasta, Ruotsista ja Suomesta.

Maan eteläisin piste - Antarktis on viidenneksi suurin maanosa, jonka pinta-ala on 14 miljoonaa neliömetriä. km, josta 98 ​​prosenttia on jäätiköiden peitossa. Sitä ympäröi eteläosa Tyyni valtameri, Etelä-Atlantin valtamerellä ja Intian valtamerellä.

Maantieteelliset koordinaatit Pohjoisnapa: 90 astetta pohjoista leveyttä.

Etelänavan maantieteelliset koordinaatit: 90 astetta eteläistä leveyttä.

Kaikki pituuspiirit suppenevat molemmissa navoissa.

3. Etelänapa on kylmempää kuin pohjoisnava

Etelänapa on paljon kylmempää kuin pohjoisnava. Etelänavalla (Etelänavalla) lämpötila on niin alhainen, että paikoin tällä mantereella lumi ei koskaan sula.

Vuotuinen keskilämpötila tällä alueella on -58 astetta talvella, ja korkein lämpötila mitattiin täällä vuonna 2011 ja oli -12,3 celsiusastetta.

Sitä vastoin arktisella alueella (pohjoisnavalla) vuotuinen keskilämpötila on -43 astetta talvella ja noin 0 astetta kesällä.

On useita syitä, miksi etelänapa on kylmempää kuin pohjoinen. Koska Etelämanner on valtava maa-alue, se saa vain vähän lämpöä valtamerestä. Sen sijaan arktisella alueella jää on suhteellisen ohutta ja sen alla on kokonainen valtameri, joka hillitsee lämpötilaa. Lisäksi Etelämanner sijaitsee kukkulalla 2,3 km korkeudessa ja täällä ilma on kylmempää kuin merenpinnan tasolla sijaitsevalla Jäämerellä.

4. Ei ole aikaa pylväissä

Aika määräytyy pituusasteen mukaan. Joten esimerkiksi kun aurinko on suoraan yläpuolellamme, paikallinen aika näyttää keskipäivän. Napoilla kaikki pituuspiirit leikkaavat kuitenkin, ja aurinko nousee ja laskee vain kerran vuodessa päiväntasauksena.

Tästä syystä tiedemiehet ja tutkimusmatkailijat napoilla käyttää minkä tahansa aikavyöhykkeen aikaa joista he pitävät eniten. Yleensä heitä ohjaa Greenwichin aika tai sen maan aikavyöhyke, josta he saapuivat.

Etelämantereen Amundsen-Scottin aseman tutkijat voivat juosta nopeasti maailman ympäri kävelemällä 24 aikavyöhykettä muutamassa minuutissa.

5. Pohjois- ja etelänavan eläimet

Monilla ihmisillä on väärinkäsitys, että jääkarhut ja pingviinit ovat samassa elinympäristössä.

Itse asiassa, pingviinit elävät vain eteläisellä pallonpuoliskolla - Etelämantereella missä heillä ei ole luonnollisia vihollisia. Jos jääkarhut ja pingviinit asuisivat samalla alueella, jääkarhujen ei tarvitsisi huolehtia ravintolähteestään.

Etelänavan merieläimistä löytyy valaita, pyöriäisiä ja hylkeitä.

Jääkarhut puolestaan ​​ovat pohjoisen pallonpuoliskon suurimpia saalistajia.. Ne elävät Jäämeren pohjoisosassa ja ruokkivat hylkeitä, mursuja ja joskus jopa rantavalaita.

Lisäksi pohjoisnavalla elää eläimiä, kuten poroja, lemmingejä, kettuja, susia, sekä merieläimiä, kuten valkovalaat, miekkavalaat, merisaukot, hylkeet, mursut ja yli 400 tunnettua kalalajia.

6. Ei kenenkään maa

Huolimatta siitä, että Etelänavalla Etelänapalla voidaan nähdä monia lippuja eri maat, Tämä on ainoa paikka maalla, joka ei kuulu kenellekään, ja missä ei ole alkuperäisväestöä.

Etelämantereesta on tehty sopimus, jonka mukaan aluetta ja sen luonnonvaroja tulee käyttää yksinomaan rauhanomaisiin ja tieteellisiin tarkoituksiin. Tiedemiehet, tutkimusmatkailijat ja geologit ovat ainoita ihmisiä, jotka astuvat aika ajoin Etelämantereelle.

Vastaan, Napapiirillä asuu yli 4 miljoonaa ihmistä Alaskassa, Kanadassa, Grönlannissa, Skandinaviassa ja Venäjällä.

7. Napayö ja napapäivä

Maan navat ovat ainutlaatuisia paikkoja, joissa pisin päivä, joka kestää 178 päivää, ja pisin yö, joka kestää 187 päivää.

Napoilla on vain yksi auringonnousu ja yksi auringonlasku vuodessa. Pohjoisnavalla aurinko alkaa nousta maaliskuussa kevätpäiväntasauksena ja laskee syyskuussa syyspäiväntasauksen aikaan. Etelänavalla auringonnousu on päinvastoin syyspäiväntasauksen aikana ja auringonlasku kevätpäiväntasauksen päivänä.

Kesällä aurinko on aina horisontin yläpuolella ja etelänapa nousee auringonvalo kellon ympäri. Talvella Aurinko on horisontin alapuolella, kun on 24 tuntia pimeää.

8. Pohjois- ja etelänavan valloittajat

Monet matkustajat yrittivät päästä Maan napoille ja menettivät henkensä matkalla näihin planeettamme ääripisteisiin.

Kuka saavutti ensimmäisenä pohjoisnavalle?

Pohjoisnavalle on tehty useita tutkimusmatkoja 1700-luvulta lähtien. On kiistaa siitä, kuka saavutti pohjoisnavalle ensimmäisenä. Vuonna 1908 amerikkalainen matkustaja Frederick Cook väitti ensimmäisenä saavuttaneensa pohjoisnavan. Mutta hänen maanmiehensä Robert Peary kiisti tämän lausunnon, ja 6. huhtikuuta 1909 häntä alettiin virallisesti pitää ensimmäisenä pohjoisnavan valloittajana.

Ensimmäinen lento pohjoisnavan yli: Norjalainen matkustaja Roald Amundsen ja Humberto Nobile 12. toukokuuta 1926 ilmalaivalla "Norway"

Ensimmäinen sukellusvene pohjoisnavalla: ydinsukellusvene "Nautilus" 3. elokuuta 1956

Ensimmäinen yksinmatka pohjoisnavalle: Japanilainen Naomi Uemura, 29. huhtikuuta 1978, matkusti 725 km koiravaljakolla 57 päivässä

Ensimmäinen hiihtoretki: Dmitri Shparon tutkimusmatka, 31. toukokuuta 1979. Osallistujat kävelivät 1500 km 77 päivässä.

Ensimmäisenä ylittää pohjoisnavan: Lewis Gordon Pugh kulki 1 km:n -2 celsiusasteisessa vedessä heinäkuussa 2007.

Kuka saavutti ensimmäisenä etelänavalle?

Ensimmäiset etelänavan valloittajat olivat norjalainen matkailija Roald Amundsen ja brittiläinen tutkimusmatkailija Robert Scott, jonka mukaan ensimmäinen asema Etelänavalla, Amundsen-Scott Station, nimettiin. Molemmat joukkueet lähtivät eri tavoin ja saavutti etelänavan useiden viikkojen erolla, ensimmäinen oli Amundsen 14. joulukuuta 1911 ja sitten R. Scott 17. tammikuuta 1912.

Ensimmäinen lento etelänavan yli: amerikkalainen Richard Baird, vuonna 1928

Ensimmäisenä ylittää Etelämanner ilman eläinten käyttöä ja mekaanista kuljetusta: Arvid Fuchs ja Reinold Meissner, 30. joulukuuta 1989

9. Maan pohjoinen ja eteläinen magneettinapa

Maan magneettiset navat liittyvät maan magneettikenttään. Ne ovat pohjoisessa ja etelässä, mutta eivät täsmää maantieteellisten napojen kanssa, kun planeettamme magneettikenttä muuttuu. Toisin kuin maantieteelliset, magneettiset navat siirtyvät.

Pohjoinen magneettinapa ei ole tarkalleen arktisella alueella, mutta liikkuu itään 10-40 km vuodessa, koska maanalaiset sulat metallit ja Auringon varautuneet hiukkaset vaikuttavat magneettikenttään. Eteläinen magneettinapa on edelleen Etelämantereella, mutta se liikkuu myös länteen nopeudella 10-15 km vuodessa.

Jotkut tutkijat uskovat, että muutos voi tapahtua yhdessä päivässä magneettiset navat, ja tämä voi johtaa maapallon tuhoutumiseen. Magneettinapojen kääntyminen on kuitenkin jo tapahtunut, satoja kertoja viimeisen 3 miljardin vuoden aikana, eikä tämä ole johtanut vakaviin seurauksiin.

10. Jään sulaminen navoissa

Pohjoisnavan arktisella jäällä on taipumus sulaa kesällä ja jäätyä uudelleen talvella. Kuitenkin varten viime vuodet, jääpeite alkoi sulaa erittäin nopeasti.

Monet tutkijat ovat jo sitä mieltä vuosisadan loppuun mennessä ja ehkä muutaman vuosikymmenen kuluttua arktinen vyöhyke pysyy ilman jäätä.

Toisaalta Etelänavan Etelänavan alue sisältää 90 prosenttia maailman jäästä. Etelämantereen jään paksuus on keskimäärin 2,1 kilometriä. Jos koko Etelämantereen jää sulaisi, merenpinta nousisi maailmanlaajuisesti 61 metriä.

Onneksi näin ei tapahdu lähitulevaisuudessa.

Mielenkiintoisia faktoja pohjois- ja etelänavalta:

1. Amundsen-Scottin asemalla Etelänavalla on vuosittainen perinne. Viimeisen ruokakoneen lähdön jälkeen tutkimusmatkailijat katsovat kaksi kauhuelokuvaa: elokuva "The Thing" (avaruusolennosta, joka tappaa napa-aseman asukkaat Etelämantereella) ja elokuva "The Shining" (kirjailijasta, joka on talvella tyhjässä syrjäisessä hotellissa)

2. Tiira lintu tekee ennätyslennon arktiselta Etelämantereelle joka vuosi lentää yli 70 000 km.

3. Kaffeklubbenin saari - Grönlannin pohjoisosassa sijaitsevaa pientä saarta pidetään maapalana, joka sijaitsee lähimpänä pohjoisnavaa 707 km päässä.

Kenellekään ei ole enää salaisuus, että Maan magneettiset navat ovat vähitellen siirtymässä.

Ensimmäisen kerran tämä julkistettiin virallisesti vuonna 1885. Noista kaukaisista ajoista tilanne on muuttunut paljon. Maan etelämagneettinen napa on siirtynyt ajan myötä Etelämantereelta Intian valtamerelle. Viimeisten 125 vuoden aikana hän "kulki" yli 1000 km.

Pohjoinen magneettinapa käyttäytyy täsmälleen samalla tavalla. Hän muutti Pohjois-Kanadasta Siperiaan, samalla kun hänen piti ylittää Jäämeri. Pohjoinen magneettinapa on voittanut 200 km. ja muutti etelään.

Asiantuntijat huomauttavat, että pylväät eivät liiku tasaisella nopeudella. Joka vuosi heidän liikkeensä kiihtyy.

Pohjoisen magneettinavan siirtymänopeus vuonna 1973 oli 10 km. vuodessa, kun vuonna 2004 ajettiin 60 kilometriä vuodessa. Pylväiden liikkeen kiihtyvyys on keskimäärin vuodessa noin 3 km. Samalla jännitys vähenee magneettikenttä. Se on laskenut 2 prosenttia viimeisen 25 vuoden aikana. Mutta tämä on keskiarvo.

Mielenkiintoista on, että eteläisellä pallonpuoliskolla magneettikentän liikkeen muutosprosentti on suurempi kuin pohjoisella pallonpuoliskolla. On kuitenkin alueita, joilla magneettikentän voimakkuus kasvaa.

Mihin magneettinapojen siirtyminen johtaa?

Jos planeettamme vaihtaa napaisuutta ja eteläinen magneettinapa ottaa pohjoisen paikan ja pohjoinen puolestaan ​​etelän tilalle, maapalloa aurinkotuulen tai plasman haitallisilta vaikutuksilta suojaava magneettikenttä saattaa kokonaan kadota.

Planeetallamme, jota ei enää suojaa oma magneettikenttä, avaruudesta tulevat kuumat radioaktiiviset hiukkaset putoavat. Ne pyyhkäisevät ilman rajoituksia Maan ilmakehän läpi ja lopulta tuhoavat kaiken elämän.

Kauniista sinisestä planeetastamme tulee eloton, kylmä aavikko. Lisäksi voi kestää ajanjakso, jolloin magneettiset navat vaihtuvat keskenään lyhyt aika, yhdestä päivästä kolmeen päivään.

Kuolettavan säteilyn aiheuttama vahinko on vertaansa vailla. Maan magneettiset navat, kun ne ovat uudistuneet, jatkavat jälleen suojaverkkoaan, mutta elämän palauttaminen planeetallemme voi kestää vuosituhansia.

Mikä voi vaikuttaa napaisuuden vaihtoon?

Tämä kauhea ennustus voisi toteutua, jos magneettiset navat todella käänteisivät toistensa kanssa. Ne voivat kuitenkin pysähtyä liikkeessään päiväntasaajalla.

On myös täysin mahdollista, että magneettiset "matkailijat" palaavat jälleen sinne, mistä he aloittivat liikkeensä yli kaksisataa vuotta sitten. Kukaan ei pysty ennustamaan tarkasti, miten tapahtumat kehittyvät.

Joten mikä on syy tragediaan, joka voi kehittyä? Tosiasia on, että Maa on jatkuvan muiden kosmisten kappaleiden - auringon ja kuun - vaikutuksen alaisena. Niiden vaikutuksensa vuoksi planeettamme, se ei liiku tasaisesti kiertoradalla, vaan poikkeaa jatkuvasti hieman vasemmalle, sitten oikealle. Luonnollisesti se kuluttaa tiettyä energiaa kurssista poikkeamiseen. Energian säilymisen fysikaalisen lain mukaan se ei voi yksinkertaisesti haihtua. Energiaa kertyy Maan maanalaisiin syvyyksiin useiden tuhansien vuosien ajan, eikä se aluksi ilmoita itsestään millään tavalla. Mutta voimat, jotka yrittävät vaikuttaa planeetan kuumaan suolistoon, jossa magneettikenttä syntyy, kasvavat vähitellen.

Tulee aika, jolloin tästä kertyneestä energiasta tulee niin voimakas, että se voi helposti vaikuttaa Maan valtavan nesteytimen massaan. Sen sisällä muodostuu voimakkaita pyörteitä, syklejä ja maanalaisten massojen suunnattuja liikkeitä. Liikkuessaan planeetan syvyyksissä ne kuljettavat pois magneettiset navat, minkä seurauksena niiden siirtyminen tapahtuu.

Mihin magneettinapa menee?

Mihin kompassin neula osoittaa? Kuka tahansa voi vastata tähän kysymykseen: tietysti pohjoisnavalle! Asiantuntevampi henkilö selventää: nuoli osoittaa suunnan ei maantieteelliseen napaan, vaan magneettiseen napaan, ja että todellisuudessa ne eivät täsmää. Tietävimmät lisäävät, että magneettinapalla ei ole pysyvää "rekisteröintiä" kartalla ollenkaan. Tulosten perusteella päätellen uusin tutkimus, napalla ei ole vain luonnollinen taipumus "vaeltaa", vaan se vaeltaessaan planeetan pinnalla pystyy joskus liikkumaan yliääninopeudella!

Ihmiskunnan tutustuminen maan magnetismin ilmiöön kirjoitetun perusteella kiinalaiset lähteet, tapahtui viimeistään 2-3 c. eKr e. Samat kiinalaiset huomasivat ensimmäisten kompassien epätäydellisyydestä huolimatta myös magneettineulan poikkeaman suunnasta Pohjantähteen eli maantieteelliseen napaan. Euroopassa tämä ilmiö tuli tunnetuksi Suuren aikakaudella maantieteellisiä löytöjä, viimeistään 1400-luvun puolivälissä, mikä on todisteena navigointityökaluista ja maantieteelliset kartat tuon ajan (Djatšenko, 2003).

Tietoja offsetista maantieteellinen sijainti Maapallon pinnalla olevista magneettinapoista tiedemiehet ovat puhuneet viime vuosisadan alusta lähtien toistuvien, vuoden välein, todellisen pohjoisen magneettinavan koordinaattien mittausten jälkeen. Siitä lähtien tietoa näistä "vaelluksista" on ilmestynyt tieteellisessä lehdistössä melko säännöllisesti, erityisesti pohjoisesta magneettinapasta, joka nyt siirtyy tasaisesti Kanadan arktisen saariston saarilta Siperiaan. Aikaisemmin se liikkui noin 10 km vuodessa, mutta viime vuosina tämä nopeus on kasvanut (Newitt et ai., 2009).

MAGNETTIVERKOSSA

Ensimmäiset magneettisen deklinaatiomittaukset Venäjällä suoritettiin vuonna 1556, Ivan Julman hallituskaudella, Arkangelissa, Kholmogoryssa, Petšoran suulla Kuolan niemimaalla, noin. Vaigach ja Novaja Zemlja. Magneettikentän parametrien mittaaminen ja magneettisten deklinaatiokarttojen päivittäminen olivat niin tärkeitä navigoinnissa ja muissa käytännön tarkoituksiin, että monien tutkimusretkien osallistujat, navigaattorit ja kuuluisia matkailijoita. "Neuvostoliiton ja sen naapurimaiden magneettimittausten luettelosta vuosina 1556-1926" (1929) päätellen he sisälsivät sellaisia ​​maailman "tähtiä" kuten Amundsen, Barents, Bering, Borro, Wrangel, Seberg, Kell, Kolchak, Cook, Krusenstern , Sedov ja monet muut.
Ensimmäiset observatoriot maailmassa, jotka tutkivat maan magnetismin parametrien muutoksia, perustettiin 1830-luvulla, mukaan lukien Uralissa ja Siperiassa (Nerchinskissä, Kolyvanissa ja Barnaulissa). Valitettavasti,...

Maapallolla on kaksi pohjoisnapaa (maantieteellinen ja magneettinen), jotka molemmat sijaitsevat arktisella alueella.

Maantieteellinen pohjoisnapa

Maan pinnan pohjoisin piste on maantieteellinen pohjoisnapa, joka tunnetaan myös nimellä todellinen pohjoinen. Se sijaitsee 90º pohjoisella leveysasteella, mutta sillä ei ole erityistä pituuspiiriä, koska kaikki meridiaanit yhtyvät napoihin. Maan akseli yhdistää pohjoisen ja on ehdollinen viiva, jonka ympäri planeettamme pyörii.

Maantieteellinen pohjoisnapa sijaitsee noin 725 km (450 mailia) Grönlannista pohjoiseen, keskellä Jäämerta, joka on 4 087 metriä syvä tässä kohdassa. Suurimman osan ajasta pohjoisnapa on merijään peitossa, mutta viime aikoina vettä näkyi ympärillä tarkka sijainti pylväät.

Kaikki pisteet ovat etelässä! Jos seisot pohjoisnavalla, kaikki pisteet sijaitsevat sinusta etelään (idällä ja lännellä ei ole merkitystä pohjoisnavalla). Vaikka maapallon täysi kierto tapahtuu 24 tunnissa, planeetan pyörimisnopeus laskee sen liikkuessa pois, missä se on noin 1670 km/h, ja pohjoisnavalla ei pyörimistä käytännössä ole.

Aikavyöhykkeidemme määrittelevät pituuspiirit (meridiaanit) ovat niin lähellä pohjoisnavaa, että aikavyöhykkeillä ei ole tässä mitään järkeä. Siten arktinen alue käyttää UTC (Coordinated Universal Time) -standardia paikallisen ajan määrittämiseen.

Maan akselin kallistuksen vuoksi pohjoisnavalla on kuusi kuukautta ympärivuorokautista päivänvaloa 21. maaliskuuta - 21. syyskuuta ja kuusi kuukautta pimeyttä 21. syyskuuta - 21. maaliskuuta.

Magneettinen pohjoisnapa

Sijaitsee noin 400 km (250 mailia) etelään todellisesta pohjoisnavasta ja vuodesta 2017 alkaen 86,5° pohjoista leveyttä ja 172,6° läntistä leveyttä.

Tämä paikka ei ole kiinteä ja liikkuu jatkuvasti, jopa päivittäin. Maan magneettinen pohjoisnapa on planeetan magneettikentän keskus ja piste, johon tavanomaiset magneettiset kompassit osoittavat. Kompassiin kohdistuu myös magneettinen deklinaatio, joka on seurausta Maan magneettikentän muutoksista.

Magneettisen N-navan ja planeetan magneettikentän jatkuvien siirtymien vuoksi magneettista kompassia navigointiin käytettäessä on välttämätöntä ymmärtää ero magneettisen pohjoisen ja todellisen pohjoisen välillä.

Magneettinen napa määritettiin ensimmäisen kerran vuonna 1831, satojen kilometrien päässä nykyisestä sijainnistaan. Kanadan kansallinen geomagneettinen ohjelma tarkkailee magneettisen pohjoisnavan liikettä.

Magneettinen pohjoisnapa liikkuu jatkuvasti. Joka päivä magneettinapa liikkuu elliptisesti noin 80 kilometrin päässä sen keskipisteestä. Keskimäärin se liikkuu noin 55-60 km vuodessa.

Kuka saavutti ensimmäisenä pohjoisnavalle?

Robert Pearyn, hänen kumppaninsa Matthew Hensonin ja neljän inuitin uskotaan olevan ensimmäiset ihmiset, jotka saavuttivat maantieteellisen pohjoisnavan 9. huhtikuuta 1909 (vaikka monet olettavat, että he ohittivat tarkan pohjoisnavan useita kilometrejä).
Vuonna 1958 Yhdysvaltain ydinsukellusvene Nautilus oli ensimmäinen alus, joka ylitti pohjoisnavan. Nykyään kymmenet lentokoneet lentävät pohjoisnavan yli suorittaen lentoja mantereiden välillä.

Planeetallamme on magneettikenttä, jota voidaan tarkkailla esimerkiksi kompassilla. Se muodostuu pääasiassa planeetan erittäin kuumassa sulassa ytimessä ja on luultavasti ollut olemassa suurimman osan maapallon elinajasta. Kenttä on dipoli, eli siinä on yksi pohjois- ja yksi etelämagneettinen napa.

Niissä kompassin neula osoittaa suoraan alas tai ylöspäin. Se on kuin jääkaappimagneetti. Maan geomagneettinen kenttä käy kuitenkin läpi monia pieniä muutoksia, mikä tekee analogiasta kestämättömän. Joka tapauksessa voidaan sanoa, että planeetan pinnalla on tällä hetkellä havaittu kaksi napaa: yksi pohjoisella pallonpuoliskolla ja toinen eteläisellä pallonpuoliskolla.

Geomagneettisen kentän kääntyminen on prosessi, jossa eteläinen magneettinapa muuttuu pohjoiseksi ja siitä puolestaan ​​etelä. On mielenkiintoista huomata, että magneettikenttä voi joskus käydä läpi pikemminkin poikkeaman kuin kääntymisen. Tässä tapauksessa sen kokonaisvoimakkuus, toisin sanoen kompassin neulaa liikuttava voima, heikkenee suuresti.

Retken aikana kenttä ei muuta suuntaaan, vaan se palautetaan samalla polariteetilla, eli pohjoinen pysyy pohjoisessa ja etelä etelässä.

Kuinka usein Maan navat kääntyvät?

Kuten geologiset tiedot osoittavat, planeettamme magneettikenttä on vaihtanut napaisuutta monta kertaa. Tämä näkyy vulkaanisten kivien, erityisesti merenpohjasta louhittujen säännönmukaisuuksien perusteella. Viimeisten 10 miljoonan vuoden aikana on tapahtunut keskimäärin 4 tai 5 käännettä miljoonassa vuodessa.

Muina aikoina planeettamme historiassa, kuten liitukauden aikana, oli pidempiä jaksoja, jolloin Maan napa vaihtui. Niitä on mahdotonta ennustaa eivätkä ne ole säännöllisiä. Siksi voimme puhua vain keskimääräisestä inversiovälistä.

Onko Maan magneettikenttä tällä hetkellä käänteinen? Kuinka tarkistaa se?

Planeettamme geomagneettisia ominaisuuksia on mitattu enemmän tai vähemmän jatkuvasti vuodesta 1840 lähtien. Jotkut mittaukset ovat jopa peräisin 1500-luvulta, esimerkiksi Greenwichissä (Lontoo). Jos tarkastelet magneettikentän voimakkuuden suuntauksia tällä ajanjaksolla, voit nähdä sen laskun.

Datan projisointi ajassa eteenpäin antaa nolladipolimomentin noin 1500–1600 vuoden kuluttua. Tämä on yksi syy siihen, miksi jotkut uskovat, että kenttä saattaa olla kääntymisen alkuvaiheessa. Tutkimuksista mineraalien magnetoitumisesta muinaisissa saviruukuissa tiedetään, että toisinaan antiikin Rooma se oli kaksi kertaa vahvempi kuin nyt.

Nykyinen kentänvoimakkuus ei kuitenkaan ole erityisen alhainen kantamallaan viimeisten 50 000 vuoden aikana, ja siitä on kulunut lähes 800 000 vuotta, kun Maan viimeinen napavaihto tapahtui. Lisäksi, kun otetaan huomioon aiemmin retkestä sanottu ja matemaattisten mallien ominaisuudet, ei ole läheskään selvää, voidaanko havaintodataa ekstrapoloida 1500 vuoteen.

Kuinka nopeasti napojen vaihto tapahtuu?

Ainakin yhden käännöksen historiasta ei ole täydellistä kirjaa, joten kaikki väitteet, jotka voidaan esittää, perustuvat pääasiassa matemaattisiin malleihin ja osittain rajoitettuun todisteeseen kivistä, jotka ovat säilyttäneet muinaisen magneettikentän jäljen niiden synnystä lähtien. muodostus.

Esimerkiksi laskelmat viittaavat siihen, että Maan napojen täydellinen muutos voi kestää yhdestä useisiin tuhansiin vuosiin. Se on geologisesti mitattuna nopea, mutta mittakaavassa hidas ihmiselämä.

Mitä tapahtuu käännöksen aikana? Mitä näemme maan pinnalla?

Kuten edellä mainittiin, meillä on rajalliset geologiset mittaustiedot kentän muutoskuvioista inversion aikana. Supertietokonemalleihin perustuen planeetan pinnalla voisi odottaa paljon monimutkaisempaa rakennetta, jossa on enemmän kuin yksi eteläinen ja yksi pohjoinen magneettinapa.

Maapallo odottaa heidän "matkaansa" nykyisestä asemastaan ​​kohti päiväntasaajaa ja sen yli. Kokonaiskentänvoimakkuus missä tahansa planeetan pisteessä ei voi olla enempää kuin kymmenesosa sen nykyisestä arvosta.

Navigoinnin vaara

Ilman magneettisuojaa aurinkomyrskyt olisivat suuremmassa vaarassa nykytekniikalla. Satelliitit ovat haavoittuvimpia. Niitä ei ole suunniteltu kestämään aurinkomyrskyjä ilman magneettikenttää. Joten jos GPS-satelliitit lakkaavat toimimasta, kaikki koneet laskeutuvat maahan.

Tietysti lentokoneissa on kompassit varana, mutta ne eivät varmasti ole tarkkoja magneettisen napasiirron aikana. Siten jopa GPS-satelliittien epäonnistumisen mahdollisuus riittää koneiden laskeutumiseen - muuten ne voivat menettää navigoinnin lennon aikana. Laivat kohtaavat samoja ongelmia.

Otsonikerros

On odotettavissa, että Maan magneettikentän kääntyessä otsonikerros katoavat kokonaan (ja ilmestyvät uudelleen sen jälkeen). Suuret aurinkomyrskyt rullan aikana voivat aiheuttaa otsonikatoa. Ihosyöpätapausten määrä kasvaa 3-kertaiseksi. Vaikutusta kaikkeen elolliseen on vaikea ennustaa, mutta se voi olla myös katastrofaalinen.

Maan magneettinapojen kääntäminen: vaikutukset sähköjärjestelmiin

Eräässä tutkimuksessa nimettiin massiiviset aurinkomyrskyt todennäköinen syy napainversio. Toisessa tapauksessa tämän tapahtuman syyllinen on ilmaston lämpeneminen, ja se voi johtua Auringon lisääntyneestä aktiivisuudesta.

Käännöksen aikana ei ole suojaa magneettikentältä, ja jos aurinkomyrsky tulee, tilanne pahenee entisestään. Elämä planeetallamme ei yleensä vaikuta, ja myös yhteiskunnat, jotka eivät ole riippuvaisia ​​teknologiasta, tulevat mukaan täydellisessä järjestyksessä. Mutta tulevaisuuden maapallo kärsii hirveästi, jos rullaus tapahtuu nopeasti.

Sähköverkot lakkaavat toimimasta (iso aurinkomyrsky voi saada ne pois toiminnasta, ja inversio vaikuttaa paljon enemmän). Sähkön puuttuessa ei ole vesihuoltoa ja viemäröintiä, huoltoasemat lakkaavat toimimasta, ruokahuolto lakkaa.

Hätäpalvelujen suorituskyky tulee kyseenalaiseksi, eivätkä ne voi vaikuttaa mihinkään. Miljoonat kuolevat ja miljardit kohtaavat suuria vaikeuksia. Vain ne, jotka varaavat ruokaa ja vettä etukäteen, selviävät tilanteesta.

Vaara kosminen säteily

Geomagneettikenttämme estää noin 50 % kosmisista säteistä. Siksi sen puuttuessa kosmisen säteilyn taso kaksinkertaistuu. Vaikka tämä johtaa mutaatioiden lisääntymiseen, tällä ei ole tappavia seurauksia. Toisaalta yksi niistä mahdolliset syyt Napojen siirtyminen tarkoittaa auringon aktiivisuuden lisääntymistä.

Tämä voi johtaa planeetallemme saapuvien varautuneiden hiukkasten määrän kasvuun. Tässä tapauksessa tulevaisuuden maapallo on suuressa vaarassa.

Selviääkö elämä planeetallamme?

Luonnonkatastrofit ja kataklysmit ovat epätodennäköisiä. Geomagneettinen kenttä sijaitsee avaruuden alueella, jota kutsutaan magnetosfääriksi ja joka on muotoiltu aurinkotuulen vaikutuksesta.

Magnetosfääri ei käännä kaikkia Auringon lähettämiä korkeaenergisiä hiukkasia aurinkotuulen ja muiden galaksin lähteiden kanssa. Joskus valomme on erityisen aktiivinen, esimerkiksi silloin, kun siinä on paljon pisteitä, ja se voi lähettää hiukkaspilviä Maan suuntaan.

Tällaisten auringonpurkausten ja koronaalisten massapurkausten aikana Maan kiertoradalla olevat astronautit saattavat tarvita lisäsuojaa välttääkseen suurempia säteilyannoksia.

Siksi tiedämme, että planeettamme magneettikenttä tarjoaa vain osittaisen, ei täydellisen suojan kosmiselta säteilyltä. Lisäksi korkeaenergiset hiukkaset voidaan jopa kiihdyttää magnetosfäärissä. Maan pinnalla ilmakehä toimii lisäsuojakerroksena, joka pysäyttää kaiken paitsi aktiivisimman auringon ja galaktisen säteilyn.

Magneettikentän puuttuessa ilmakehä absorboi silti suurimman osan säteilystä. Ilmakuori suojaa meitä yhtä tehokkaasti kuin 4 m paksu betonikerros.

Ihmiset ja heidän esi-isänsä elivät maan päällä useita miljoonia vuosia, joiden aikana tapahtui monia inversioita, eikä niiden ja ihmiskunnan kehityksen välillä ole selvää korrelaatiota. Vastaavasti kääntymisen ajoitus ei ole sama kuin lajien sukupuuttoon kuolemisen jaksot, mistä on osoituksena geologinen historia.

Jotkut eläimet, kuten kyyhkyset ja valaat, käyttävät geomagneettista kenttää navigointiin. Olettaen, että käänne kestää useita tuhansia vuosia, eli kunkin lajin useita sukupolvia, niin nämä eläimet voivat sopeutua hyvin muuttuvaan magneettiseen ympäristöön tai kehittää muita navigointimenetelmiä.

Tietoja magneettikentästä

Magneettikentän lähde on maan rautarikas nestemäinen ulkoydin. Se tekee monimutkaisia ​​liikkeitä, jotka ovat seurausta lämmön konvektiosta syvällä ytimessä ja planeetan pyörimisestä. Nesteen liike on jatkuvaa eikä pysähdy koskaan edes käännöksen aikana.

Se voi pysähtyä vasta energialähteen loppumisen jälkeen. Lämpöä syntyy osittain nestemäisen ytimen muuttumisesta kiinteäksi ytimeksi, joka sijaitsee maan keskellä. Tämä prosessi on jatkunut jatkuvasti miljardeja vuosia. Ytimen yläosassa, joka sijaitsee 3000 km pinnan alla kivivaipan alla, neste voi liikkua vaakasuunnassa kymmenien kilometrien nopeudella vuodessa.

Sen liike olemassa olevien voimalinjojen poikki tuottaa sähkövirtoja, jotka puolestaan ​​synnyttävät magneettikentän. Tätä prosessia kutsutaan advektioksi. Alan kasvun tasapainottamiseksi ja sitä kautta ns. "geodynamo", diffuusio on välttämätön, jossa kenttä "vuotaa" ytimestä ja tuhoutuu.

Viime kädessä nestevirtaus luo monimutkaisen magneettikentän kuvion maan pinnalle, jossa on monimutkainen muutos ajan myötä.

Tietokonelaskelmat

Geodynamo-simulaatiot supertietokoneilla ovat osoittaneet monimutkainen luonne kenttä ja sen käyttäytyminen ajan myötä. Laskelmat osoittivat myös napaisuuden kääntymistä, kun Maan navat vaihtuvat. Tällaisissa simulaatioissa päädipolin vahvuus heikkenee 10 prosenttiin normaaliarvostaan ​​(mutta ei nollaan), ja olemassa olevat navat voivat vaeltaa maapallon ympäri yhdessä muiden väliaikaisten pohjois- ja etelänapojen kanssa.

Näissä malleissa planeettamme kiinteä rautainen sisäydin pelaa tärkeä rooli käänneprosessin hallinnassa. Kiinteän olonsa vuoksi se ei voi muodostaa magneettikenttää advektiolla, mutta mikä tahansa ulomman ytimen nesteessä muodostuva kenttä voi diffundoitua tai levitä sisäytimeen. Ulkoytimen advektio näyttää yrittävän säännöllisesti kääntyä ylösalaisin.

Mutta ennen kuin sisempään ytimeen loukkuun jäänyt kenttä ensin hajaantuu, Maan magneettinapojen varsinaista kääntymistä ei tapahdu. Pohjimmiltaan sisäydin vastustaa minkä tahansa "uuden" kentän leviämistä, ja ehkä vain yksi kymmenestä tällaisen käänteisyrityksestä onnistuu.

Magneettiset poikkeavuudet

On syytä korostaa, että vaikka nämä tulokset ovat sinänsä kiehtovia, ei tiedetä, voidaanko niiden katsoa johtuvan todellisesta maapallosta. Meillä on kuitenkin matemaattisia malleja planeettamme magneettikenttä viimeisten 400 vuoden ajalta varhaisilla tiedoilla, jotka perustuvat kauppiaiden ja laivasto.

Niiden ekstrapolointi sisäiseen rakenteeseen maapallo osoittaa vastavirtausalueiden kasvun ajan myötä ytimen ja vaipan rajalla. Näissä kohdissa kompassin neula on suunnattu ympäröiviin alueisiin verrattuna vastakkaiseen suuntaan - ytimeen tai siitä ulos.

Nämä käänteisvirtauspaikat Etelä-Atlantilla ovat ensisijaisesti vastuussa pääkentän heikentymisestä. Ne ovat myös vastuussa minimaalisesta jännityksestä, jota kutsutaan Brasilian magneettiseksi anomaliaksi, jonka keskus on Etelä-Amerikassa.

Tällä alueella korkeaenergiset hiukkaset voivat lähestyä maata lähempänä, mikä lisää säteilyriskiä matalalla Maan kiertoradalla oleville satelliiteille. Paljon on vielä tehtävää ymmärtääksemme paremmin planeettamme syvän rakenteen ominaisuuksia.

Tämä on maailma, jossa paine- ja lämpötila-arvot ovat samankaltaisia ​​kuin Auringon pinnalla, ja tieteellinen ymmärryksemme saavuttaa rajansa.