Аномалии магнитного поля Земли

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Attention.pngЭта статья в настоящее время активно дополняется.
Не вносите сюда изменений до тех пор, пока это объявление не будет убрано.
Последняя правка сделана участником Мурад Зиналиев в 2:01, 21 июня 2025 года.
Серия статей
Теории растущей Земли
Example alt text
Анимация, иллюстрирующая процесс увеличения размеров Земли

Аномалии магнитного поля Земли — это изученные методами геофизики природные свойста нормального магнитного поля[1] планеты, которые не могут быть объяснены в рамках доминирующей теории генерации нормального магнитного поля во внешнем слое земного ядра. Настоящая статья является оригинальным исследованием — содержит новые эмпирическое данные, гипотезы, интерпретации известных научных феноменов, а также описание способа экспериментальной проверки гипотезы существования источника энергии-вещества в центре небесных тел, обладающих внутренней активностью.[2]

В 2015 году гипотезf формирования нормального геомагнитного поля во внешнем жидком ядре Земли было теоретические опровергнуто[3][4][5]. Однако авторы этой революционной работы не смогли предоставить приемлемую альтернативу старой теории, вследствие чего международное научное сообщество проигнорировало результаты этого научного открытия.

С точки зрения теории растущей Земли, аномалии нормального магнитного поля планеты являются составной частью массива научных данных, подтверждающих гипотезу в отношении Вселенной, как открытой физической системы, а также гипотезу о существовании неизвестного современной науке источника энергии и вещества в недрах небесных тел, обладающих внутренней активностью. Также, по мнению сторонников растущей Земли, такие природные феномены, как нормальное магнитное поле планеты, осцилляция его гравитационного поля и гравитационно-метеорологический парадокс указывают на то, что в центре земного эллипсоида находится область пространства, диаметром, соизмеримым с диаметром поперечного сечения потока векторов магнитной индукции в географических точках Южного и Северного магнитных полюсов и мировых магнитных аномалий, в котором идёт процесс генерации энергии и вещества, а также нормального магнитного поля Земли, и который является источником дополнительного переменного во времени гравитационного поля планеты.[2]

Виды магнитных аномалий[править]

Исследование нормального магнитного поля[1] Земли выявило ряд основных физических свойств нормального геомагнитного поля, некоторые из которых содержат в своём названии существительное аномалия, но большинство из них, хоть и не признаны таковыми, не имеют чёткого физического объяснения механизма их формирования:

  1. Северный и Южный магнитные полюса,
  2. биполярность Северного и Южного магнитных полюсов,
  3. мировые магнитные аномалии,
  4. смещение магнитных полюсов Земли,
  5. недипольный характер магнитных полюсов Земли,
  6. инверсии магнитного поля Земли,
  7. геомагнитные вековые вариации,
  8. геомагнитный рывок.

Северный и Южный магнитные полюса[править]

Рис. 1. Общепринятые взгляды на магнитное геодинамо.
Рис. 2. Общепринятые представления о геометрии нормального магнитного поля Земли.
Рис. 3. Схема магнитного геодинамо. Направление потоков векторов магнитного поля соответствует направлению циркуляции электрического тока.

Северный и Южный магнитные полюса классифицируются как аномалии нормального магнитного поля[1] Земли поскольку геометрия потока их векторов магнитной индукции противоречат общепринятым на сегодняшний день представлениям о внешнем слое железоникелевого ядра, как о генераторе магнитного поля нашей планеты (см. рис. 1, 2). Свидетельством достижения международным научным сообществом экстремального уровня консерватизма и, как следствие, массовой инертности мышления, является ошибка, допущенная в изображении механизма генерации магнитного поля планеты — на рисунке, который публикуется не одно десятилетие в авторитетных научных работах[6][7], в энциклопедиях и в научно-популярных статьях[8] (см. рис. 1), вектора магнитной индукции, генерируемые конвекционными потоками (завихрениями) расплавленного металла, которые размещённы в нижней части земного ядра, в нарушение правила буравчика, направлены вниз. Тогда как, в соответствии с представленной схемой, генерируемый ими поток магнитной индукции должен быть направлен в противоположную строну (вверх, как это показано на рисунке 3) навстречу векторам магнитного поля, которые генерируются конвекционными потоками в верхней части изображения ядра.[2] Между тем, схема магнитного геодинамо, представленного на рисунке 3, противоречит эмпирическим данным, когда поток векторов магнитной индукции выходит из Земли в Южном полушарии и входит в поверхность планеты в Северном полушарии.

Рис. 4. Карта магнитных склонений[9] магнитного поля Земли (2019 год).
Рис. 5 Контурная карта магнитных наклонений [10] магнитного поля Земли (2019 год).
Рис. 6. По комплексу инструментальных определений (модульные протонные дифференциальные магнитометры, векторные трехкомпонентные феррозондовые магнитометры, судовой компас) географические координаты Южного магнитного полюса 64°5′ ю.ш. и 135°48′ в.д. были определены в 2020 году с погрешностью ±5 км.

Контурные карты наклонения[11] и склонения[9] нормального геомагнитного поля показаны на рисунках 3, 4. Причём, в обоих полушариях имеется пара противоположных магнитных полюсов: в Антарктике — Южный магнитный полюс в паре с магнитным полюсом, расположенным в точке Южного географического полюса (см. рис. 9), в Арктике — Северный магнитный полюс в паре с магнитным полюсом, расположенным в точке Северного географического полюса (см. рис. 10). На представленных картах магнитных полюсов выделены концентрические области деформации изогонов (магнитных меридианов), которые определяют местоположение мировых магнитных аномалий (не путать с магнитными аномалиями, связанными с залежами железной руды), имеющие аналогичную с магнитными полюсами природу и соизмеримые с ними по интенсивности[54].

Все магнитные полюса представляют из себя географические точки на поверхности земного шара. В частности, в ходе антарктической экспедиции 2019–2020 года Военно-морского флота РФ при поддержке Русского географического обществав по комплексу инструментальных определений (модульные протонные дифференциальные магнитометры, векторные трехкомпонентные феррозондовые магнитометры, судовой компас) были определены, по состоянию на 2020 год, географические координаты 64°5′ ю.ш. и 135°48′ в.д. Южного магнитного полюса с погрешностью ±5 км (см. рис. 6)[12].

Биполярность Северного и Южного магнитных полюсов[править]

Феномен биполярности Северного и Южного магнитных полюсов заключается в том, что вблизи магнитных полюсов находятся дополнительные противоположные магнитные полюса под названием Южный географический полюс и Северный географический полюс (см. рис. 9, 10)[13] — обстоятельство, которое не только не вписывается в доминирующую теорию геомагнетизма, но и противоречит теории электромагнетизма.

Характер потока векторов магнитной индукции Южного и Северного магнитных полюсов и их биполярных двойников совпадает по некоторым свойствам:

  1. оси, вдоль которых направлены потоки векторов магнитной индукции сходятся в центре земного эллипсоида,
  2. магнитные меридианы соединяют попарно противоположные магнитные, противоволожные географические, а также противоположные магнитные и географические магнитные полюса,
  3. сложная геометрия магнитных меридианов магнитных и географических полюсов дополнительно деформируются под воздействием мировых магнитных аномалий (см. рис. 4, 5, 9).[13][14]

Вместе с тем, существуют различия между магнитными и географическими полюсами:

  • два географических полюса неподвижны и представляют из себя диполь: исходят из общего центра земного эллипсоида и имеют противоположную ориентацию,
  • два магнитных полюса, напротив, постоянно перемещаются (см. рис. 11, 12) и представляют из себя монополи: исходят из общего центра земного эллипсоида, но не находятся на одной оси.[13][14]
Изображение 1
Изображение 2
Изображение 3
Изображение 4
Рис. 7. Дрейф Северного магнитного полюса по направлению к Северному географическому полюсу в период с 1913 года по 2010 год. На карте видно, что до 2010 года на территории Евразии существовала Восточно-Сибирская ММА.[15]

Причём, дрейф Южного магнитного полюса, по наблюдениям за последние сто лет, направлен на юго-запад и вышел во второй половине прошлого века в Южный океан. Дрейф Северного магнитного полюса ориентирован на север и в настоящее время он вплотную приблизился к Северному географическому полюсу (см. рис. 7, 11, 12).

Мировые магнитные аномалии[править]

Мировые магнитные аномалии (ММА) – области на поверхности Земли, в которых величина или направление вектора геомагнитного поля существенно отличается от значений в соседних областях, но не зависит от строения земной коры, магнитных характеристик пород литосферы и мантии. Аномалия может быть положительной (когда вертикальная составляющая напряжённости нормального магнитного поляпотока векторов магнитной индукции совпадает по направленности с таковой у нормального поля) и отрицательной (в противоположном случае). Протяженность ММА от нескольких тысяч до десятков тысяч километров, по форме они близки к изометричным.[14]

Количество ММА меняется со временем. Их центры определяются по экстремальным значениям вертикальной составляющей нормального магнитного поля Земли и по прохождению через нуль горизонтальной составляющей. Положительными аномалиями считаются те, у которых направления вертикальных составляющих совпадают с направлением нормального поля, отрицательными те, у которых они противоположны.[14]

Особенности ММА говорят о том, что они представляют собой недипольную часть нормального геомагнитного поля. Основанием для такого вывода служат следующие факты:

  1. геометрия магнитного потока мировых магнитных аномалий не зависит от строения земной коры, а их интенсивность не соответствует магнитным характеристикам пород литосферы и мантии,
  2. ММА постоянно меняют свою напряженность и перемещаются,
  3. интенсивность мировых аномалий с высотой (расстоянием магнитной съемки от поверхности Земли) убывает незначительно, что, в сочетании с тем фактом, что их оси сходятся в единую область, указывает на расположение источников этих аномалий в центре земного эллипсоида,
  4. ММА с противоположными полюсами не находятся на одной оси,
  5. количество ММА может принимать как чётное, так и нечётное число,
  6. обнаружен «западный дрейф» ММА, т.е. смещение изолиний ММА к западу, что означает существование общего их источника,
  7. суммарная амплитуда вековых вариаций направления геомагнитного поля закономерно растет по мере приближения к эпицентрам положительных ММА в интервале времени 0-10 тысяч лет назад, эта зависимость «ослабевает» для более раннего интервала времени 10-100 тысяч лет назад и вовсе исчезает в интервале 0,1-0,7 млн. лет назад.[14]

Исходя из выше изложенного, можно утверждать, что существует единый источник для географических, магнитных полюсов и для ММА — неизвестный науке механизм в центре земного эллипсоида имеет диаметр равный или меньше диаметра поперечного сечения потоков векторов магнитной индукции географических и магнитных полюсов, а также ММА, которые пронизывают поверхность Земли[16].

На рисунках 6, 7, 8 представлены карты, на которых показано расположение географических и магнитных полюсов, а также ММА (данные 2025 года):

  1. Северный географический полюс, имеющий отрицательную напряжённость поля около −60 тыс. нТл,
  2. Северный магнитный полюс, имеющий положительную напряжённость поля около 60 тыс. нТл,
  3. Канадская ММА, с положительной напряжённостью поля около 25 тыс. нТл,
  4. Бразильская ММА, с орицательной напряжённостью поля около −20 тыс. нТл,
  5. Южный географический полюс, с отрицательной напряжённостью поля около −40 тыс. нТл,
  6. Южный магнитный полюс, имеющий положительную напряжённость поля около 20 тыс. нТл.[17]
Рис. 8. Карта магнитных склонений магнитного поля Земли (2019 год), на которой показано распололжение Южного и Северного магнитных полюсов, а также двух мировых магнитных аномалий: Канадской и Бразильской ММА.
Рис. 9. Карта магнитного поля Земли 2025 года, на которой показано положение географического (60 тыс. нТл) и магнитного (-60 тыс. нТл) Северного полюса, а также Канадской мировой магнитной аномалии (примерно, 20 тыс. нТл.)
Рис. 10. Карта магнитного поля Земли 2025 года, на которой показано положение географического (-40 тыс. нТл.) и магнитного (20 тыс. нТл.) Южного полюса.
Рис. 11. Схема дрейфа Южного магнитного полюса. За последние 100 лет магнитный полюс Южного полушария переместился почти на 900 км и вышел в Южный океан.

Смещение магнитных полюсов Земли[править]

Рис. 12. Схема дрейфа Северного магнитного полюса. Скорость дрейфа увеличивается: с 1973 по 1984 год его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 год — более 150 км.

Смещение магнитных полюсов Земли — одно из основных свойств нормального магнитного поля[1] Земли, которое выражается в непрерывном дрейфе Южного и Северного магнитных полюсов по поверхности планеты. Смещение магнитных полюсов Земли не находят своего объяснения в рамках доминирующего научного мировоззрения относительно генерации нормального магнитного поля планеты во внешнем слое земного ядра.

Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 года. За последние 100 лет магнитный полюс Южного полушария переместился почти на 900 км и вышел в Южный океан (см. рис. 11). Положение северного магнитного полюса было впервые зафиксировано в 1831 году в канадской Арктике. Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса показали, что с 1973 по 1984 год его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 год — более 150 км. Скорость его перемещения увеличилась с 15 км в год в 2000 году до 55 км в год в 2019 году. К 2019 году полюс сместился уже более чем на 2300 км в сторону географического Северного полюса (см. рис. 7, 12) и продолжает двигаться с ускорением. Такой быстрый дрейф приводит к необходимости более частой корректировки навигационных систем, использующих нормальное магнитное поле Земли, например, в компасах в смартфонах или в резервных системах навигации кораблей и самолётов.[18][19][20]

Недипольный характер магнитных полюсов и ММА[править]

Особенности Южного и Северного магнитных полюсов, а также ММА (мировых магнитных аномалий) говорят о том, что они представляют собой недипольную часть нормального геомагнитного поля[1] и отражают характер неизвестного современной науке механизма формирования нормального магнитного поля планеты.[2] Основанием для такого вывода служат следующие факты:

  1. характеристики магнитных полюсов и мировых магнитных аномалий не зависят от строения земной коры, а их интенсивность не соответствует магнитным характеристикам пород литосферы и мантии[14],
  2. интенсивность магнитных полюсов и мировых аномалий с высотой (расстоянием магнитной съёмки от поверхности Земли) убывает незначительно, что указывает на глубинное расположение источников этих аномалий[14] — пересекаются в центре земного эллипсоида,
  3. количество ММА меняется со временем и образует как чётное, так и не чётное количество,[14][17]
  4. несмотря на то, что ориентация потоков векторов магнитной индукции магнитных полюсов и ММА направлена в общую область, расположенную в центре земного эллипсоида, тем не менее, противоположные магнитные полюса и ММА не только не находятся на одной оси, но и дрейфуют по поверхности планеты независимо друг от друга,[14][17]
  5. обнаружен «западный дрейф» ММА, т.е. смещение изолиний ММА к западу[14], что отражает процессы, связанные с единым источником неизвестной природы[2].

Геофизики официально признают наличие как дипольной, так и недипольной частей нормального магнитного поля[1] планеты[21]. Однако при этом, к недипольной части относят лишь ММА, классифицируя магнитные полюса планеты как диполь[14]. В дополнение к этому, географические полюса, которые также являются магнитными полюсами[15], полностью выпадают из официальной классификации диполь-недипольной частей нормального магнитного поля Земли[14].

Считается, что дипольная часть доминирует в геомагнитном поле и определяет направление геомагнитных полюсов. Направление и интенсивность диполя меняются со временем. За последние два столетия дипольная сила уменьшалась со скоростью около 6,3% в столетие. При такой скорости снижения поле достигнет нуля примерно через 1600 лет. Эта сила находилась вблизи среднего значения последние 7 тысяч лет, и нынешние темпы изменений не являются необычными.[22][23]

Рис. 13. Две шкалы инверсий нормального магнитного поля[1] Земли: за 5 млн лет (слева) и за 160 млн лет (справа). Тёмные области — полярность соответствующая сегодняшней полярности нормального геомагнитного поля. Светлые области — противоположная полярность. Меловой Нормальный суперхрон виден как широкая, непрерывная чёрная полоса.

Характерной особенностью недипольной части векового отклонения является дрейф в западном направлении со скоростью около 0,2 градуса в год. Этот дрейф не везде одинаков и менялся с течением времени. Усреднённый по всему миру дрейф был на восток — примерно с 1000 до 1400 г.г. н. э., а затем — на запад, вплоть до настоящего времени.[22][23]

Инверсии нормального магнитного поля Земли[править]

Геомагнитный разворот (инверсия магнитного поля Земли) — необъяснимое с точки зрения доминирующей теории генерации нормального магнитного поля во внешнем слое земного ядра изменение нормального магнитного поля[1] планеты, при котором положение северного магнитного полюса меняется местами с южным магнитным полюсом. Периоды времени между геомагнитными разворотами называются хронами.

В самом начале ХХ века геолог Бернард Брюнш впервые описал изменчивость направления намагниченности вулканических пород. Первая оценка времени магнитных инверсий была сделана Мотонори Матуямой в 1920-х годах. Дальнешие исследования остаточной намагниченности привели исследователей к выводу о неоднократных инверсиях магнитного поля Земли, зафиксированных в полосовых магнитных аномалиях океанической коры, параллельных осям срединных океанических хребтов.

1950-х годах важный вклад в сборе и систематизации данных внесли Аллан Кокс и Ричард Доулл из Геологической службы США, Дон Тарлинг и Ян Макдугалл из Австралийского национального университета, группа под руководством Нила Опдайка из геологической обсерватории Ламонт-Доэрти. В 1960-х годах Фредерик Вайн, Драммонд Мэттьюс, Гарри Гесса, Лоуренс Морли. Теория Морли-Вайна-Мэтью была первым ключевым научным испытанием теории распространения морского дна при континентальном дрейфе. Начиная с 1966 года, учёные Геологической обсерватории Ламонт-Доэрти обнаружили, что магнитные профили Южно-Тихоокеанского поднятия были подобны Срединно-Атлантическому хребту. Такие же магнитные аномалии были обнаружены в большинстве мировых океанов, что позволило оценить, когда образовалась большая часть океанической коры.

Случаи разворота статистически случайны. За последние 83 миллиона лет произошло 183 разворота. Последний разворот Брюнса – Матуямы произошёл 780 000 лет назад. Продолжительность полного обращения колеблется от 2000 до 12000 лет, что на один-два порядка меньше продолжительности магнитных хрононов.

Геомагнитные вековые вариации[править]

Рис. 14. Расчётные контуры склонения по годам, с 1590 по 1990 год.

Геомагнитные вековые вариации представляют из себя изменения геометрии и напряжённости нормального магнитного поля[1] Земли в масштабе времени около года или более (см. рис. 14). Феномен вековых вариаций необъясним с позиций теории генерации нормального магнитного поля планеты во внешнем слое земного ядра.

Хотя периодичность этих вариаций все еще изучается, некоторые из них более или менее установлены. Например, сообщалось о вариациях с периодами 60–80, 500, 2000, 5000 лет и более. Геомагнитные вековые вариации рассчитываются как разница между напряженностью поля в конечный и начальный моменты рассматриваемого периода, деленная на количество лет в этом периоде, следующим образом:

Fsv = (Fi − Fi + n) n−1

где Fsv — вековое изменение, Fi — начальный год периода, Fi + n — последний год периода, а n — количество лет в периоде.[24]

Данные геомагнитных обсерваторий являются наиболее надежным источником информации об изменениях нормального магнитного поля Земли, и они показывают, что в Северном полушарии напряженность нормального геомагнитного поля уменьшается в Западном полушарии (рис. 15 А) и слабо увеличивается в Восточном полушарии (рис. 15 Б). Более того, наземные измерения также показывают, что поле Южного полушария ослабевает гораздо быстрее (рис. 16 А), чем Северного (рис. 15 А).[24]

Рис. 16. Карты вековых вариаций нормального геомагнитного поля[1] по модели IGRF-12 для каждого десятилетия периода 1900–2010 гг.

С середины 1990-х годов тенденция к снижению геомагнитного поля Южного полушария «замедлилась» (рис. 15). Это очень заметно в центральной и восточной Антарктиде и прилегающих территориях (рис. 15 В). Данные геомагнитных обсерваторий показывают, что в период 1957–2010 гг. напряженность поля на западном побережье Антарктиды снижалась быстрее (рис. 14 А), особенно в обсерватории AIA[25][26]. Уменьшение напряженности поля происходит медленнее в обсерваториях, расположенных в центре Бразильской аномалии и на геомагнитном полюсе, по сравнению с другими обсерваториями за тот же период (например, VSS и DRV на рис. 15 А). Положительные тренды напряженности поля, начиная с 1990-х годов, наблюдаются в обсерваториях в Индийском океане (PAF, TAN, CZT и AMS на рис. 15 В).[24]

Рис. 15. Изменения напряженности нормального геомагнитного поля[1] ( F ) Северного полушария, зарегистрированные в различных геомагнитных обсерваториях в течение XX и XXI веков: (A) в Северной Америке и (B) в Европе и Азии.
Рис. 16. Изменения напряженности нормального геомагнитного поля[1] Южного полушария ( F ) в течение XX и XXI веков, полученные по данным отдельных геомагнитных обсерваторий: (A) в Западной Антарктиде, Южной Америке и (B) в Центральной и Восточной Антарктиде и прилегающих территориях.

Анализ декадных карт, основанный на данных модели IGRF (рис. 16), показывает существование трех основных периодов в геомагнитных вековых вариациях: (I) до 1940-х годов; (II) с середины 1940-х до 1970-х годов; и (III) с середины 1970-х годов по настоящее время [27]. Первый период характеризуется доминированием нескольких основных фокусов (т. е. областей с максимальными изменениями поля) на картах вековых вариаций. Во время второго периода появляются множественные фокусы, которые имеют тенденцию снова группироваться в несколько основных с 1970-х годов, т. е. в течение третьего периода. Фокусы в вековых вариациях возникают и исчезают в течение периода около 60 лет.[24]

В течение 100 лет дипольный момент уменьшился на 6,5%, с 8,32 × 10 22 А м2 в 1900 году до 7,78 × 10 22 А м2 в 2000 году. В то же время квадрупольные и октупольные компоненты поля увеличились на 95% и 74% соответственно, что может быть свидетельством приближающейся смены полярности.[24]

Рис. 17. Анимация показывает развитие Южно-Атлантической аномалии с 2014 по 2020 год на основе данных, собранных спутниковой группировкой Swarm.
Рис. 18. Сила аксиально-дипольной составляющей нормального магнитного поля[1] Земли с 1600 по 2020 г. по трём моделям.

Геомагнитный рывок[править]

Рис. 19. Художественное изображение космических аппаратов научно-исследовательской программы Swarm (Рой) по изучению нормального магнитного поля[1] Земли. Swarm представляет собой группировку из четырёх спутников (в марте 2018 года миссия CASSIOPE/ e-POP была официально включена в созвездие Swarm в качестве четвертого элемента (Swarm-E) в рамках Программы миссии третьей стороны Earthnet ESA.), изначально вращающихся на двух различных околополярных орбитах на высоте 460 и 530 км.[28]

В геофизике геомагнитным рывком или вековым изменением геомагнитного импульса называется относительно внезапное изменение напряжённости нормального магнитного поля[1] планеты, математическое описание которого имеет ненулевую третью производную — природное явление, которое не имеет под собой удовлетворительного физического объяснения с позиции концепции генерации нормального магнитного поля планеты во внешнем жидком ядре планеты.[29][30]

Название «рывок» было заимствовано из кинематики, где оно означает скорость изменения ускорения тела, то есть третью производную его положения по времени (ускорение является второй производной), или, более конкретно, внезапный и кратковременный всплеск или падение этой скорости.[29]

Геомагнитные рывки были отмечены Винсентом Кортийо и Жаном-Луи Муэлем в 1976 году. Самые явные, наблюдаемые во всем мире, произошли в 1969, 1978, 1991 и 1999 годах. Данные до 1969 года более скудны, но есть свидетельства других глобальных рывков в 1901, 1913 и 1925 годах. В 1932, 1949, 1958, 1986 и 2003 годах были зафиксированные отдельные геомагнитные рывки в некоторых частях мира. Считается, что эти события происходят внутри Земли (а не вследствие внешних воздействий, таких как солнечный ветер).[29][30]

Учитывая, что наземные магнитные обсерватории построены на суше, информация об этих рывках была неполной, поскольку океан, конечно, покрывает 70% поверхности Земли. Но благодаря четырём (в марте 2018 года миссия CASSIOPE/ e-POP была официально включена в созвездие Swarm в качестве четвертого элемента (Swarm-E) в рамках Программы миссии третьей стороны Earthnet ESA.)[28] спутникам Swarm ЕSА, которые измеряют изменения нормального магнитного поля Земли из космоса, ученые теперь могут изучать глобальную структуру геомагнитных рывков.[29]

Рывки происходят через нерегулярные интервалы, в среднем примерно раз в 10 лет[29]. В период между рывками каждая компонента поля в определенном месте изменяется со временем t, примерно, как фиксированный полином второй степени v(t)= At2 + Bt + C . Геомагнитный рывок представляет собой относительно внезапное изменение (растянутое на период от нескольких месяцев до пары лет) коэффициентов B и C и коэффициента v′′(t)= 2A (константа любой параболы)[31].

Сила каждого рывка варьируется от места к месту, причём рывки затрагивают только отдельные регионы. Например, рывок 1949 года явно наблюдался Тусонской магнитной обсерваторией (Северная Америка, 32,1745° с. ш., 110,7337° з. д.), но не был замечен Национальной магнитной обсерваторией в Шамбон-ля-Форе (Европа, 48°04′09″ с. ш. 2°17′56″ в. д.). Более того, глобальные рывки не только происходят в разное время в разных регионах; но и чаще в Северном полушарии, чем в Южном.[29]

Считается, что эти события вызваны изменениями характера потока внешнего слоя ядра Земли. Например, гидромагнитными волнами. Авторы статьи, в которой изложен отчёт о результатах численного моделирования динамики вращающегося тела, заявили об успешно воспроизведенных характеристиках хорошо документированных рывков. В этом моделировании рывки вызваны альвеновскими волнами, испускаемыми внутри внешнего слоя ядра и фокусирующимися на границе раздела с мантией.[30][29][32]

Рис. 20. Функция скорости изменения вертикальной составляющей нормального магнитного поля в обсерватории Гонолулу на Гавайях (синий) и когда миссия Swarm ЕКА проходит над ней (красный). Внезапные изменения наклона указывают на геомагнитные рывки.
Рис. 21. Результаты численного моделирования геомагнитных рывков, в рамках концепции распространения быстрых гидромагнитных волн во внешней жидкой части земного ядра.

Оторванность представленного численного моделирования от физики земных недр заключается в гипотезе загадочного процесса прибытия локализованных пакетов волн Альвена — процесс, который подразумевает, что вещество внешнего слоя земного ядра, по неизвестным причинам, находится в плазменном состоянии. Природу такой аномалии авторы обсуждаемой статьи объясняют ещё более загадочными и в той же самой мере физически не обоснованными "внезапными выбросами плавучести внутри ядра". А сам механизм генерации магнитных рывков, авторы статьи описывают как результат «индуцированного изменений ускорения магнитного поля» — которое должно проявляться в виде резких скачков напряжённости нормального магнитного поля с двух противоположных сторон поверхности планеты (диполярная природа магнетизма), что не соответствует природе геомагнитных рывков.

См. также[править]

Источники[править]

  1. ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 Главным, основным или нормальным магнитным полем называется так часть магнитного поля планеты, которая генерируется глубоко в недрах Земли, и в количественном соотношении составляет, по разным оценкам, 90-95% от от величины индукции, наблюдаемой на поверхности земного шара
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Зиналиев М. Теория растущей Земли. К решению проблемы источника энергии и вещества // Уральский геологический журнал. — 2025. — № 1 (163). — С. 3—63
  3. ↑ Юшков К. Ученые НИТУ «МИСиС» доказали несостоятельность классической теории строения Земли // Блог компании Университета МИСИС. 2016.
  4. ↑ Zhang P., Cohen R., Haule K. Effects of electron correlations on transport properties of iron at Earth’s core conditions // Nature. — 2015. — № 517. — С. 605–607. https://doi.org/10.1038/nature14090
  5. ↑ Zhang, P., Cohen, R. & Haule, K. Retraction Note: Effects of electron correlations on transport properties of iron at Earth’s core conditions // Nature. — 2016. — № 536. — С. 112 . https://doi.org/10.1038/nature17648
  6. ↑ How does the Earth's core generate a magnetic field? // USGS Press release.
  7. ↑ Glatzmaier Gary. Earth’s Magnetosphere: Protecting Our Planet from Harmful Space Energy // NASA Science Editorial Team.
  8. ↑ Agard S. 3 main layers of planet Earth: Here’s everything you need to know // InterestingEngineering Website. — 2023.
  9. ↑ 9,0 9,1 Магнитное склонение — угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности, который показывает отличие между показаниями магнитного компаса и истинным направлением на север в данной точке земной поверхности в данную историческую эпоху. Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки компаса отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным — если к западу. При наклоне вниз северного конца стрелки наклонение называют северным (или положительным), при наклоне южного конца стрелки – южным (или отрицательным).
  10. ↑ Магни́тное наклоне́ние — угол, на который отклоняется стрелка под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости. В северном полушарии указывающий на север конец стрелки отклоняется вниз, в южном — вверх. Для измерения магнитного наклонения используют инклинатор.
  11. ↑ Магнитное наклонение — угол, на который отклоняется стрелка под действием магнитного поля Земли в вертикальной плоскости. В северном полушарии указывающий на север конец стрелки отклоняется вниз, в южном — вверх. Для измерения магнитного наклонения используют инклинатор.
  12. ↑ И. Лыгин В. Инструментальное определение положения Южного магнитного полюса Земли в кругосветной антарктической экспедиции на ОИС ВМФ «Адмирал Владимирский» // Физика Земли. — 2022. — № 2. — С. 27–40. — doi: 10.31857/S0002333722020065
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 Яновский Б. М. Земной магнетизм. — Ленинград: ЛГУ, 1978. — 64-65 c.
  14. ↑ 14,00 14,01 14,02 14,03 14,04 14,05 14,06 14,07 14,08 14,09 14,10 14,11 Печерский Д. М. Петромагнетизм и палеомагнетизм: справочное пособие для специалистов из смежных областей науки. // М.: Наука. — 1985. — 128 с.
  15. ↑ 15,0 15,1 Magnetic Declination curated by Patrick Alken // NOAA SOS. - 2015.
  16. ↑ Зиналиев М. К решению палеонтологического парадокса (на англ.) // The European Journal of Technical and Natural Sciences. —- ) 2017. — № 5. —С. 15-37
  17. ↑ 17,0 17,1 17,2 NCEI. World Magnetic Model (WMM) // Press release. — 2023.
  18. ↑ Newitt L. R., Chulliat A., Orgeval J. -J. Location of the North Magnetic Pole in April 2007 // Earth, Planets and Space. — 2009-06-01. — Т. 61, вып. 6. — С. 703–710.
  19. ↑ Wandering of the Geomagnetic Poles. Website NOAA.
  20. ↑ Nace T. Earth's Magnetic North Pole Has Officially Moved (англ.) // Forbes. — 2019
  21. ↑ de Oliveira, W.P., Hartmann, G.A., Terra-Nova, F. et al. Long-term persistency of a strong non-dipole field in the South Atlantic. // Nature Communication. —2024. — №15. — P. 9447. https://doi.org/10.1038/s41467-024-53688-2
  22. ↑ 22,0 22,1 Merrill R. T., McElhinny M. W., McFadden, P. L. The Magnetic Field of the Earth: Paleomagnetism, the Core, and the Deep Mantle // Academic Press. — 1996. — С. 531
  23. ↑ 23,0 23,1 Secular variation // Natural Resources Canada. — 2017.
  24. ↑ 24,0 24,1 24,2 24,3 24,4 Kilifarska N. A., Bakhmutov V. G., Melnyk G. V. The Hidden Link between Earth's Magnetic Field and Climate. — Elsevier, 2020. — 215 p. — ISBN 978-0-12-819346-4.
  25. ↑ Bakhmutov М. The connection between geomagnetic secular variation and long-range development of climate changes for the last 13,000 years: the data from NNE Europe // Quaternary International. — 2006. — V. 149, I. 1. — P. 4-11
  26. ↑ Melnyk G., Bakhmutov V., Shenderovska O. Antarctic geomagnetic field changes in the last century // Ukrainian Antarctic Journal. — (2014). — № 13. — С. 75-80. https://doi.org/10.33275/1727-7485.13.2014.214
  27. ↑ ''Бахмутов В. Г. и др. Связь изменений климана с геомагнитным полем. 1. Пространственно-временная структура магнитного поля Земли и климана в XX в. // Геофизический журнал. — 2014. — № 1 (36). — С. 81-104
  28. ↑ 28,0 28,1 Swarm - Earth Online // earth.esa.int.
  29. ↑ 29,0 29,1 29,2 29,3 29,4 29,5 29,6 Swarm helps explain Earth's magnetic jerks // ESA
  30. ↑ 30,0 30,1 30,2 Aubert J., Finlay C. C. Geomagnetic jerks and rapid hydromagnetic waves focusing at Earth’s core surface // Nat. Geosci. — 2019. — № 12. — С. 393–398. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0355-1
  31. ↑ Sandberg A. How to Find Jerk from Discrete Velocity Data? // Physics. — 2020.
  32. ↑ Simulation of the magnetic field in Earth’s core // European Space Agency.

Видеоматериалы[править]

Ссылки[править]

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Аномалии_магнитного_поля_Земли&oldid=2349717