Почему это может быть важно
Магнитный северный полюс Земли движется, и ученые только что обновили его местоположение. Если вы используете свой смартфон для навигации, ваша система только что получила важное обновление, отмечает CNN. Ученые опубликовали новую модель, отслеживающую положение северного магнитного полюса, которая показывает, что полюс сейчас находится ближе к Сибири, чем пять лет назад, и продолжает дрейфовать в сторону России.
тестовый баннер под изображением заголовка
В отличие от географического Северного полюса, который отмечает фиксированное местоположение, положение магнитного Северного полюса определяется магнитным полем Земли, которое находится в постоянном движении. За последние несколько десятилетий движение магнитного поля на север было беспрецедентным — оно резко ускорилось, а затем, совсем недавно, резко замедлилось, хотя ученые не могут объяснить основную причину необычного поведения магнитного поля.
Глобальные системы позиционирования, включая те, которые используются самолетами и кораблями, определяют магнитный север с помощью Мировой магнитной модели (МММ), как ее назвали в 1990 году. Разработанная Британской геологической службой и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, модель отображает установленное положение магнитного севера и предсказывает будущий дрейф на основе траектории последних нескольких лет. Для поддержания точности измерений GPS исследователи пересматривают WMM каждые пять лет, изменяя официальное положение магнитного севера и предоставляя новые прогнозы дрейфа на следующие пять лет.
«Чем дольше вы ждете обновления модели, тем больше становится ошибка», — сказал доктор Арно Шуллиа, старший научный сотрудник Университета Колорадо в Боулдере. «С учетом того, как построена модель, наш прогноз в основном является экстраполяцией с учетом наших текущих знаний о магнитном поле Земли».
Как сообщает CNN, 17 декабря ученые выпустили две модели: стандартную WMM с пространственным разрешением около 3300 километров на экваторе и первую модель с высоким разрешением с пространственным разрешением около 300 километров на экваторе. Хотя любой может использовать более мощную модель с высоким разрешением, большинство устройств GPS, используемых широкой публикой, используют стандарт WMM и не предназначены для работы с другими устройствами, и многие пользователи не получат выгоды от обновления, говорит доктор Уильям Браун, геофизик и исследователь геомагнетизма в Британской геологической службе. <стр>«Крупные авиакомпании обновят навигационное программное обеспечение на всех своих самолетах, чтобы загрузить новую модель, а военным в НАТО потребуется обновить программное обеспечение в огромном количестве сложных навигационных систем на всех видах оборудования», — объясняет доктор Браун CNN. Но для большинства людей это не обязательно.
«Подумайте об обновлении своего смартфона — вам не нужно покупать новый телефон только для того, чтобы обновить приложение до новой, более мощной версии», — сказал ученый.
Переход на новую модель должен быть плавным для пользователей GPS; благодаря обновлению ученые подтвердили точность прогнозов предыдущей модели о том, где будет находиться магнитный северный полюс к 2025 году, сказал Чуллиат.
«Прогноз был очень хорошим», — сказал он. «Итак, новая модель подтвердила, что мы были недалеки от истины».
Но почему все эти обновления и почему магнитный полюс не остается на одном месте? В верхней части земного шара, в середине Северного Ледовитого океана, находится географический Северный полюс — точка, где все продольные линии, которые огибают Землю сверху донизу, сходятся на севере, объясняет CNN.
Северный полюс трудно определить, поскольку он покрыт движущимся морским льдом, но его географическое положение, также известное как истинный Северный полюс, фиксировано. Для сравнения, Северный магнитный полюс является самой северной точкой схождения магнитного поля Земли, также известного как магнитосфера. Магнитосфера, образованная пузырями расплавленных металлов в ядре Земли, защищает планету от вредного солнечного излучения и не дает солнечным ветрам обнажать атмосферу Земли. Поскольку конвективное движение в ядре Земли никогда не прекращается, магнитосфера никогда не остается неподвижной. В результате ее самая северная точка постоянно находится в движении.
Британский исследователь сэр Джеймс Кларк Росс открыл северный магнитный полюс в 1831 году на севере Канады, примерно в 1609 километрах к югу от истинного Северного полюса. Теперь мы знаем, что каждый день северный магнитный полюс описывает эллиптическую траекторию длиной около 120 километров. С момента своего открытия северный магнитный полюс сместился от Канады к России. К 1940-м годам северный магнитный полюс сместился на северо-запад от своего положения в 1831 году примерно на 400 километров. В 1948 году он достиг острова Принца Уэльского, а к 2000 году покинул берега Канады.
«За последние 400 лет он обычно перемещался примерно на 10 километров в год или меньше», — говорит доктор Браун.
Но последнее обновление WMM следует за периодом крайне необычной активности на северном магнитном полюсе. В 1990 году его дрейф на север ускорился, увеличившись с 15 километров в год до 55 километров в год, сказал Чуллиат. Сдвиг «был беспрецедентным с точки зрения имеющихся у нас данных», добавил он.
Примерно в 2015 году дрейф замедлился примерно до 35 километров в год. Быстрое замедление также было беспрецедентным, сказал Чуллиат. К 2019 году колебания настолько отклонились от предыдущей модели, что ученые обновили WMM на год раньше.
Ученые ожидают, что движение в сторону России продолжит замедляться, хотя Браун сказал, что есть некоторая неопределенность относительно того, как долго продлится замедление или продолжится ли оно с нынешней скоростью. «Оно может изменить скорость или даже снова ускориться», — сказал Браун. «Мы продолжим следить за развитием событий и оценивать работу WMM, но мы не ожидаем, что нам понадобится выпускать новую модель до запланированного обновления в 2030 году».
В прошлом магнитное поле Земли вело себя еще более драматично, ослабляя магнитосферу настолько, что ее полярность менялась. Это приводит к смещению северного и южного магнитных полюсов, и инверсия может длиться десятки тысяч лет. Ученые подсчитали, что эта инверсия, которая может длиться тысячи лет, происходит примерно раз в миллион лет, хотя время между инверсиями сильно различается: от 5000 до 50 миллионов лет. Браун сказал, что признаки, предшествующие таким инверсиям, также плохо изучены, что затрудняет их прогнозирование. Последний крупный сдвиг произошел около 750 000–780 000 лет назад.
Животные, которые мигрируют, используя магнитное поле для поиска пути, такие как киты, бабочки, морские черепахи и многие виды перелетных птиц, могут пострадать во время полярного сдвига. Нарушение может нарушить радиосвязь и привести к сбоям в работе навигационных систем. Орбитальные спутники будут подвержены риску, поскольку ослабленное магнитное поле будет обеспечивать меньшую защиту от космической погоды.
Хотя жизнь на Земле испытала многочисленные изменения магнитного поля за более чем 100 миллионов лет, «мы никогда не испытывали подобных изменений с нашими нынешними технологиями», — сказал Браун.
«Это, безусловно, будет интересное время для инженеров, чтобы адаптировать наши технологии, но, надеюсь, им придется медленно готовиться к этому в течение столетий, а не к какому-то внезапному изменению».