Bumi memiliki dua kutub utara (geografis dan magnetis), yang keduanya berada di wilayah Arktik.

Kutub Utara Geografis

Titik paling utara di permukaan bumi adalah Kutub Utara geografis, juga dikenal sebagai Utara Sejati. Terletak di 90º lintang utara tetapi tidak memiliki garis bujur tertentu karena semua meridian bertemu di kutub. Sumbu Bumi menghubungkan utara dan, dan merupakan garis bersyarat di mana planet kita berputar.

Kutub Utara geografis terletak sekitar 725 km (450 mil) utara Greenland, di tengah Samudra Arktik, yang pada titik ini sedalam 4.087 meter. Sebagian besar waktu, es laut menutupi Kutub Utara, tetapi baru-baru ini air terlihat di sekitar lokasi yang tepat dari kutub.

Semua poin ada di selatan! Jika Anda berdiri di Kutub Utara, semua titik terletak di selatan Anda (timur dan barat tidak masalah di Kutub Utara). Sementara revolusi penuh Bumi terjadi dalam 24 jam, kecepatan rotasi planet menurun saat bergerak menjauh, di mana itu sekitar 1670 km per jam, dan di Kutub Utara, praktis tidak ada rotasi.

Garis bujur (meridian) yang menentukan zona waktu kita sangat dekat dengan Kutub Utara sehingga zona waktu tidak masuk akal di sini. Dengan demikian, wilayah Arktik menggunakan standar UTC (Coordinated Universal Time) untuk menentukan waktu setempat.

Karena kemiringan poros bumi, Kutub Utara mengalami enam bulan siang hari sepanjang waktu dari 21 Maret hingga 21 September dan enam bulan kegelapan dari 21 September hingga 21 Maret.

Kutub Utara Magnetik

Terletak sekitar 400 km (250 mil) di selatan Kutub Utara yang sebenarnya, dan pada 2017 terletak di 86,5°LU dan 172,6°W.

Tempat ini tidak tetap dan terus bergerak, bahkan setiap hari. Kutub Utara magnet Bumi adalah pusat medan magnet planet dan titik yang ditunjukkan oleh kompas magnetik konvensional. Kompas juga mengalami deklinasi magnetik, yang merupakan hasil dari perubahan medan magnet bumi.

Karena pergeseran konstan Kutub N magnet dan medan magnet planet, saat menggunakan kompas magnetik untuk navigasi, perlu dipahami perbedaan antara utara magnet dan utara sebenarnya.

Kutub magnet pertama kali ditentukan pada tahun 1831, ratusan kilometer dari lokasinya sekarang. Program Geomagnetik Nasional Kanada memantau pergerakan magnet Kutub Utara.

Kutub Utara magnet terus bergerak. Setiap hari terjadi gerakan elips kutub magnet sekitar 80 km dari titik pusatnya. Rata-rata, ia bergerak sekitar 55-60 km setiap tahun.

Siapa yang pertama kali mencapai Kutub Utara?

Robert Peary, rekannya Matthew Henson, dan empat orang Inuit diyakini sebagai orang pertama yang mencapai Kutub Utara geografis pada 9 April 1909 (walaupun banyak yang berasumsi bahwa mereka melewatkan Kutub Utara persisnya beberapa kilometer).
Pada tahun 1958, kapal selam nuklir Amerika Serikat Nautilus adalah kapal pertama yang melintasi Kutub Utara. Saat ini, puluhan pesawat terbang di atas Kutub Utara, melakukan penerbangan antar benua.

Planet kita memiliki medan magnet yang dapat diamati, misalnya dengan kompas. Hal ini terutama terbentuk di inti cair yang sangat panas dari planet ini dan mungkin ada untuk sebagian besar waktu keberadaan Bumi. Medan adalah dipol, yaitu memiliki satu kutub magnet utara dan satu kutub selatan.

Di dalamnya, jarum kompas akan menunjuk lurus ke bawah atau ke atas, masing-masing. Ini seperti magnet kulkas. Namun, medan geomagnetik Bumi mengalami banyak perubahan kecil, yang membuat analogi ini tidak dapat dipertahankan. Bagaimanapun, dapat dikatakan bahwa saat ini ada dua kutub yang diamati di permukaan planet: satu di belahan bumi utara dan satu di selatan.

Pembalikan medan geomagnetik adalah proses di mana kutub magnet selatan berubah menjadi utara, dan pada gilirannya, menjadi selatan. Sangat menarik untuk dicatat bahwa medan magnet kadang-kadang dapat mengalami ekskursi daripada pembalikan. Dalam hal ini, ia mengalami pengurangan besar dalam kekuatan totalnya, yaitu gaya yang menggerakkan jarum kompas.

Selama perjalanan, bidang tidak berubah arah, tetapi dipulihkan dengan polaritas yang sama, yaitu utara tetap utara dan selatan selatan.

Seberapa sering kutub bumi terbalik?

Sebagaimana dibuktikan oleh catatan geologis, medan magnet planet kita telah berubah polaritas berkali-kali. Hal ini terlihat dari keteraturan yang terdapat pada batuan vulkanik, terutama yang terekstraksi dari dasar laut. Selama 10 juta tahun terakhir, rata-rata, telah terjadi 4 atau 5 pembalikan per juta tahun.

Di waktu lain dalam sejarah planet kita, seperti selama periode Kapur, ada periode yang lebih lama dari pembalikan kutub Bumi. Mereka tidak mungkin diprediksi dan tidak teratur. Oleh karena itu, kita hanya dapat berbicara tentang interval inversi rata-rata.

Apakah medan magnet bumi saat ini sedang terbalik? Bagaimana cara memeriksanya?

Pengukuran karakteristik geomagnetik planet kita telah dilakukan kurang lebih secara terus menerus sejak tahun 1840. Beberapa pengukuran bahkan berasal dari abad ke-16, misalnya, di Greenwich (London). Jika Anda melihat tren kekuatan medan magnet selama periode ini, Anda dapat melihat penurunannya.

Memproyeksikan data ke depan dalam waktu memberikan momen dipol nol setelah sekitar 1500-1600 tahun. Ini adalah salah satu alasan mengapa beberapa orang percaya bahwa bidang tersebut mungkin berada pada tahap awal pembalikan. Dari studi tentang magnetisasi mineral dalam pot tanah liat kuno, diketahui bahwa pada zaman Roma Kuno kekuatannya dua kali lebih kuat dari sekarang.

Namun, kekuatan medan saat ini tidak terlalu rendah dalam hal jangkauannya selama 50.000 tahun terakhir, dan sudah hampir 800.000 tahun sejak pembalikan kutub terakhir Bumi terjadi. Selain itu, dengan mempertimbangkan apa yang dikatakan sebelumnya tentang penjelajahan, dan mengetahui sifat-sifat model matematika, masih jauh dari jelas apakah data pengamatan dapat diekstrapolasi hingga 1500 tahun.

Seberapa cepat pembalikan kutub terjadi?

Tidak ada catatan lengkap tentang sejarah setidaknya satu pembalikan, sehingga semua klaim yang dapat dibuat didasarkan terutama pada model matematika dan sebagian pada bukti terbatas dari batuan yang telah melestarikan jejak medan magnet kuno dari waktu mereka. pembentukan.

Misalnya, perhitungan menunjukkan bahwa perubahan total kutub bumi dapat berlangsung dari satu hingga beberapa ribu tahun. Ini cepat menurut standar geologis, tetapi lambat menurut skala kehidupan manusia.

Apa yang terjadi selama belokan? Apa yang kita lihat di permukaan bumi?

Seperti disebutkan di atas, kami memiliki data pengukuran geologi yang terbatas pada pola perubahan lapangan selama inversi. Berdasarkan model superkomputer, orang akan mengharapkan struktur yang jauh lebih kompleks di permukaan planet, dengan lebih dari satu kutub magnet selatan dan satu kutub magnet utara.

Bumi sedang menunggu "perjalanan" mereka dari posisinya sekarang menuju dan melintasi khatulistiwa. Kekuatan medan total pada titik mana pun di planet ini tidak boleh lebih dari sepersepuluh dari nilainya saat ini.

Bahaya untuk navigasi

Tanpa perisai magnet, teknologi modern akan lebih berisiko dari badai matahari. Satelit adalah yang paling rentan. Mereka tidak dirancang untuk menahan badai matahari tanpa adanya medan magnet. Jadi jika satelit GPS berhenti bekerja, maka semua pesawat akan mendarat di darat.

Tentu saja, pesawat terbang memiliki kompas sebagai cadangan, tetapi mereka pasti tidak akan akurat selama pergeseran kutub magnet. Jadi, bahkan kemungkinan kegagalan satelit GPS akan cukup untuk mendaratkan pesawat - jika tidak, mereka mungkin kehilangan navigasi selama penerbangan. Kapal akan menghadapi masalah yang sama.

Lapisan ozon

Diperkirakan selama pembalikan medan magnet bumi, lapisan ozon akan hilang sama sekali (dan muncul kembali setelah itu). Badai matahari besar selama gulungan dapat menyebabkan penipisan ozon. Jumlah kasus kanker kulit akan meningkat 3 kali lipat. Dampaknya pada semua makhluk hidup sulit diprediksi, tetapi juga bisa menjadi bencana besar.

Pembalikan kutub magnet bumi: implikasi untuk sistem tenaga

Dalam satu penelitian, badai matahari besar disebut sebagai kemungkinan penyebab pembalikan kutub. Di sisi lain, pemanasan global akan menjadi penyebab peristiwa ini, dan mungkin disebabkan oleh peningkatan aktivitas Matahari.

Selama belokan, tidak akan ada perlindungan dari medan magnet, dan jika badai matahari terjadi, situasinya akan semakin memburuk. Kehidupan di planet kita tidak akan terpengaruh secara umum, dan masyarakat yang tidak bergantung pada teknologi juga akan berada dalam tatanan yang sempurna. Tapi Bumi masa depan akan sangat menderita jika gulungan itu terjadi dengan cepat.

Jaringan listrik akan berhenti berfungsi (dapat dihentikan oleh badai matahari yang besar, dan pembalikan akan mempengaruhi lebih banyak lagi). Tanpa listrik, tidak akan ada pasokan air dan saluran pembuangan, pompa bensin akan berhenti bekerja, persediaan makanan akan berhenti.

Kinerja layanan darurat akan dipertanyakan, dan mereka tidak akan dapat mempengaruhi apa pun. Jutaan orang akan mati dan miliaran akan menghadapi kesulitan besar. Hanya mereka yang menimbun makanan dan air terlebih dahulu yang dapat mengatasi situasi ini.

Bahaya radiasi kosmik

Medan geomagnetik kita bertanggung jawab untuk memblokir sekitar 50% sinar kosmik. Oleh karena itu, jika tidak ada, tingkat radiasi kosmik akan berlipat ganda. Meskipun ini akan menyebabkan peningkatan mutasi, ini tidak akan memiliki konsekuensi yang mematikan. Di sisi lain, salah satu kemungkinan penyebab pergeseran kutub adalah peningkatan aktivitas matahari.

Hal ini dapat menyebabkan peningkatan jumlah partikel bermuatan yang mencapai planet kita. Dalam hal ini, Bumi masa depan akan berada dalam bahaya besar.

Akankah kehidupan bertahan di planet kita?

Bencana alam, bencana alam tidak mungkin terjadi. Medan geomagnetik terletak di wilayah ruang yang disebut magnetosfer, dibentuk oleh aksi angin matahari.

Magnetosfer tidak membelokkan semua partikel berenergi tinggi yang dipancarkan Matahari dengan angin matahari dan sumber lain di Galaksi. Terkadang termasyhur kita sangat aktif, misalnya, ketika ada banyak titik di atasnya, dan itu dapat mengirim awan partikel ke arah Bumi.

Selama semburan matahari dan lontaran massa korona, astronot di orbit Bumi mungkin memerlukan perlindungan ekstra untuk menghindari dosis radiasi yang lebih tinggi.

Oleh karena itu, kita tahu bahwa medan magnet planet kita hanya memberikan perlindungan sebagian, tidak sepenuhnya dari radiasi kosmik. Selain itu, partikel berenergi tinggi bahkan dapat dipercepat di magnetosfer. Di permukaan bumi, atmosfer bertindak sebagai lapisan pelindung tambahan yang menghentikan semua kecuali radiasi matahari dan galaksi yang paling aktif.

Dengan tidak adanya medan magnet, atmosfer masih akan menyerap sebagian besar radiasi. Cangkang udara melindungi kita seefektif lapisan beton setebal 4 m.

Manusia dan nenek moyang mereka hidup di Bumi selama beberapa juta tahun, di mana ada banyak pembalikan, dan tidak ada korelasi yang jelas antara mereka dan perkembangan umat manusia. Demikian pula, waktu pembalikan tidak bertepatan dengan periode kepunahan spesies, sebagaimana dibuktikan oleh sejarah geologis.

Beberapa hewan, seperti merpati dan paus, menggunakan medan geomagnetik untuk bernavigasi. Dengan asumsi bahwa pergantian tersebut memakan waktu beberapa ribu tahun, yaitu banyak generasi dari setiap spesies, maka hewan-hewan ini dapat beradaptasi dengan baik terhadap lingkungan magnet yang berubah atau mengembangkan metode navigasi lainnya.

Tentang medan magnet

Sumber medan magnet adalah inti luar cair yang kaya zat besi di Bumi. Itu membuat gerakan kompleks yang merupakan hasil konveksi panas jauh di dalam inti dan rotasi planet. Gerakan fluida terus menerus dan tidak pernah berhenti, bahkan selama belokan.

Itu bisa berhenti hanya setelah kehabisan sumber energi. Panas dihasilkan sebagian karena transformasi inti cair menjadi inti padat yang terletak di pusat Bumi. Proses ini telah berlangsung terus menerus selama miliaran tahun. Di bagian atas inti, yang terletak 3000 km di bawah permukaan di bawah mantel berbatu, cairan dapat bergerak dalam arah horizontal dengan kecepatan puluhan kilometer per tahun.

Pergerakannya melintasi garis gaya yang ada menghasilkan arus listrik, dan ini, pada gilirannya, menghasilkan medan magnet. Proses ini disebut adveksi. Untuk menyeimbangkan pertumbuhan lapangan, dan dengan demikian menstabilkan apa yang disebut. "geodynamo", difusi diperlukan, di mana medan "bocor" dari nukleus dan dihancurkan.

Pada akhirnya, aliran fluida menciptakan pola kompleks medan magnet di permukaan bumi dengan perubahan kompleks dari waktu ke waktu.

Perhitungan komputer

Simulasi superkomputer dari geodinamo telah menunjukkan sifat kompleks medan dan perilakunya dari waktu ke waktu. Perhitungan juga menunjukkan pembalikan polaritas ketika kutub bumi berubah. Dalam simulasi seperti itu, kekuatan dipol utama berkurang hingga 10% dari nilai normalnya (tetapi tidak menjadi nol), dan kutub yang ada dapat melakukan perjalanan keliling dunia bersama dengan kutub utara dan selatan sementara lainnya.

Inti besi padat planet kita dalam model ini memainkan peran penting dalam mendorong proses pembalikan. Karena keadaan padatnya, ia tidak dapat menghasilkan medan magnet melalui adveksi, tetapi medan apa pun yang terbentuk dalam cairan inti luar dapat berdifusi, atau merambat, ke dalam inti dalam. Adveksi di inti luar tampaknya secara teratur mencoba untuk membalikkan.

Tetapi sampai medan yang terperangkap di inti bagian dalam pertama kali berdifusi, pembalikan kutub magnet bumi yang sebenarnya tidak akan terjadi. Pada dasarnya, inti bagian dalam menolak penyebaran bidang "baru", dan mungkin hanya satu dari setiap sepuluh upaya pembalikan seperti itu yang berhasil.

Anomali magnetik

Harus ditekankan bahwa, meskipun hasil ini sangat menarik, tidak diketahui apakah mereka dapat dikaitkan dengan Bumi yang sebenarnya. Namun, kami memiliki model matematika dari medan magnet planet kita selama 400 tahun terakhir dengan data awal berdasarkan pengamatan oleh pedagang dan pelaut angkatan laut.

Ekstrapolasi mereka ke struktur internal dunia menunjukkan pertumbuhan dari waktu ke waktu dari daerah aliran balik pada batas inti-mantel. Pada titik-titik ini, jarum kompas diorientasikan, dibandingkan dengan area sekitarnya, dalam arah yang berlawanan - masuk atau keluar dari inti.

Situs aliran balik di Atlantik Selatan ini terutama bertanggung jawab untuk melemahkan medan utama. Mereka juga bertanggung jawab atas ketegangan minimal yang disebut Anomali Magnetik Brasil, yang pusatnya di bawah Amerika Selatan.

Di wilayah ini, partikel berenergi tinggi dapat mendekati Bumi lebih dekat, menyebabkan peningkatan risiko radiasi untuk satelit di orbit rendah Bumi. Masih banyak yang harus dilakukan untuk lebih memahami sifat-sifat struktur dalam planet kita.

Ini adalah dunia di mana nilai tekanan dan suhu mirip dengan permukaan Matahari, dan pemahaman ilmiah kita mencapai batasnya.

Informasi tentang kutub bumi harus diketahui banyak orang. Untuk melakukan ini, kami menyarankan Anda untuk membaca artikel di bawah ini! Berikut adalah informasi dasar tentang apa itu kutub, bagaimana perubahannya, serta fakta menarik tentang siapa yang menemukan kutub utara dan bagaimana caranya.

Informasi dasar

Apa itu tiang? Dengan standar yang diterima secara umum, kutub geografis adalah titik yang terletak di permukaan Bumi dan sumbu rotasi planet yang berpotongan dengannya. Ada dua kutub terestrial geografis secara total. Kutub Utara terletak di Arktik, terletak di bagian tengah Samudra Arktik. Yang kedua, tetapi sudah Kutub Selatan, terletak di Antartika.

Tapi apa itu tiang? Kutub geografis tidak memiliki garis bujur, karena semua meridian bertemu di dalamnya. Kutub Utara terletak di garis lintang +90 derajat, Kutub Selatan, sebaliknya, pada -90 derajat. Kutub geografis juga tidak memiliki titik mata angin. Di wilayah dunia ini tidak ada siang atau malam, artinya, tidak ada pergantian siang. Ini karena kurangnya partisipasi mereka dalam rotasi harian Bumi.

Data geografis dan apa itu kutub?

Kutub memiliki suhu yang sangat rendah, karena Matahari tidak dapat sepenuhnya mencapai tepi tersebut dan sudut terbitnya tidak lebih dari 23,5 derajat. Letak kutub-kutub tersebut tidak tepat (dianggap bersyarat), karena poros bumi selalu bergerak, oleh karena itu, pada kutub-kutub itu ada pergerakan tertentu sejumlah meter per tahun.

Bagaimana Anda menemukan tiang itu?

Frederick Cook dan mengaku sebagai yang pertama di antara mereka yang berhasil mencapai titik ini - Kutub Utara. Itu terjadi pada tahun 1909. Publik dan Kongres AS mengakui keunggulan Robert Peary. Tetapi data ini tetap dikonfirmasi secara resmi dan ilmiah. Setelah para pelancong dan ilmuwan ini, ada banyak lagi kampanye dan studi yang telah dicetak dalam sejarah dunia.

Di wilayah subpolar Bumi ada kutub magnet, di Kutub Utara - Kutub Utara, dan di Antartika - Kutub Selatan.

Kutub Magnetik Utara Bumi ditemukan oleh penjelajah kutub Inggris John Ross pada tahun 1831 di kepulauan Kanada, di mana jarum magnet kompas mengambil posisi vertikal. Sepuluh tahun kemudian, pada tahun 1841, keponakannya James Ross mencapai kutub magnet bumi lainnya, yang terletak di Antartika.

Kutub Magnetik Utara adalah titik perpotongan bersyarat dari sumbu imajiner rotasi Bumi dengan permukaannya di Belahan Bumi Utara, di mana medan magnet Bumi diarahkan pada sudut 90 ° ke permukaannya.

Meskipun Kutub Utara Bumi disebut Kutub Magnetik Utara, sebenarnya tidak. Karena dari segi fisika, kutub ini "selatan" (plus), karena menarik jarum kompas dari kutub utara (minus).

Selain itu, kutub magnet tidak bertepatan dengan kutub geografis, karena mereka terus-menerus bergeser, melayang.

Ilmu akademik menjelaskan keberadaan kutub magnet di dekat Bumi dengan fakta bahwa Bumi memiliki benda padat, yang zatnya mengandung partikel logam magnetik dan di dalamnya terdapat inti besi panas merah.

Dan salah satu alasan pergerakan kutub, menurut para ilmuwan, adalah Matahari. Aliran partikel bermuatan dari Matahari memasuki magnetosfer bumi menghasilkan arus listrik di ionosfer, yang pada gilirannya menghasilkan medan magnet sekunder yang menggairahkan medan magnet bumi. Karena ini, ada gerakan elips harian dari kutub magnet.

Juga, menurut para ilmuwan, pergerakan kutub magnet dipengaruhi oleh medan magnet lokal yang dihasilkan oleh magnetisasi batuan kerak bumi. Oleh karena itu, tidak ada lokasi pasti dalam jarak 1 km dari kutub magnet.

Pergeseran kutub magnet utara yang paling dramatis hingga 15 km per tahun terjadi pada tahun 70-an (sebelum tahun 1971 adalah 9 km per tahun). Kutub Selatan berperilaku lebih tenang, pergeseran kutub magnet terjadi dalam jarak 4-5 km per tahun.

Jika kita menganggap Bumi itu integral, diisi dengan materi, dengan inti besi panas di dalamnya, maka kontradiksi muncul. Karena besi panas kehilangan kemagnetannya. Oleh karena itu, inti seperti itu tidak dapat membentuk magnetisme terestrial.

Dan di kutub-kutub bumi, tidak ditemukan zat magnetik yang dapat menimbulkan anomali magnetik. Dan jika materi magnetik masih bisa berada di bawah ketebalan es di Antartika, maka di Kutub Utara - tidak. Karena tertutup oleh lautan, air, yang tidak memiliki sifat magnetis.

Pergerakan kutub magnet tidak dapat dijelaskan sama sekali oleh teori ilmiah tentang materi integral Bumi, karena zat magnetik tidak dapat mengubah kemunculannya begitu cepat di dalam Bumi.

Teori ilmiah tentang pengaruh Matahari terhadap pergerakan kutub juga memiliki kontradiksi. Bagaimana materi bermuatan matahari bisa masuk ke ionosfer dan ke Bumi jika ada beberapa sabuk radiasi di belakang ionosfer (7 sabuk sekarang terbuka).

Seperti diketahui dari sifat-sifat sabuk radiasi, mereka tidak melepaskan dari Bumi ke luar angkasa dan tidak membiarkan partikel materi atau energi masuk ke Bumi dari luar angkasa. Oleh karena itu, tidak masuk akal untuk berbicara tentang pengaruh angin matahari terhadap kutub magnet bumi, karena angin ini tidak mencapai mereka.

Apa yang bisa menciptakan medan magnet? Diketahui dari fisika bahwa medan magnet terbentuk di sekitar konduktor yang melaluinya arus listrik mengalir, atau di sekitar magnet permanen, atau oleh putaran partikel bermuatan yang memiliki momen magnet.

Dari alasan yang tercantum untuk pembentukan medan magnet, teori putaran cocok. Sebab, seperti yang sudah disebutkan, di kutub tidak ada magnet permanen, tidak ada arus listrik juga. Tetapi asal mula putaran magnet kutub bumi adalah mungkin.

Asal spin magnetisme didasarkan pada fakta bahwa partikel elementer dengan spin bukan nol seperti proton, neutron, dan elektron adalah magnet elementer. Mengambil orientasi sudut yang sama, partikel elementer tersebut menciptakan putaran (atau torsi) dan medan magnet yang teratur.

Sumber medan torsi yang dipesan dapat ditemukan di dalam Bumi yang berongga. Dan itu bisa berupa plasma.

Dalam hal ini, di Kutub Utara ada jalan keluar ke permukaan bumi dari medan puntir positif (tangan kanan) yang teratur, dan di Kutub Selatan - medan torsi negatif (tangan kiri) yang teratur.

Selain itu, medan ini juga merupakan medan torsi dinamis. Ini membuktikan bahwa Bumi menghasilkan informasi, yaitu berpikir, berpikir, dan merasa.

Sekarang muncul pertanyaan mengapa iklim telah berubah begitu dramatis di kutub bumi - dari iklim subtropis ke iklim kutub - dan es terus terbentuk? Meskipun baru-baru ini terjadi sedikit percepatan dalam pencairan es.

Gunung es besar muncul entah dari mana. Laut tidak melahirkan mereka: air di dalamnya asin, dan gunung es, tanpa kecuali, terdiri dari air tawar. Jika kita berasumsi bahwa mereka muncul sebagai akibat dari hujan, maka muncul pertanyaan: “Bagaimana curah hujan yang tidak signifikan - kurang dari lima sentimeter curah hujan per tahun - dapat membentuk raksasa es seperti itu, yang, misalnya, di Antartika?

Terbentuknya es di kutub bumi sekali lagi membuktikan teori Hollow Earth, karena es merupakan kelanjutan dari proses kristalisasi dan menutupi permukaan bumi dengan materi.

Es alami adalah keadaan kristal air dengan kisi heksagonal, di mana setiap molekul dikelilingi oleh empat molekul terdekat dengannya, yang berada pada jarak yang sama darinya dan terletak di simpul tetrahedron biasa.

Es alami berasal dari sedimen-metamorfik dan terbentuk dari presipitasi atmosfer padat sebagai hasil dari pemadatan dan rekristalisasi lebih lanjut. Artinya, pembentukan es tidak berasal dari tengah Bumi, tetapi dari ruang sekitarnya - kerangka bumi kristal yang menyelimutinya.

Selain itu, semua yang ada di kutub mengalami peningkatan berat. Meski kenaikan beratnya tidak terlalu besar, misalnya 1 ton beratnya 5 kg lebih. Artinya, segala sesuatu yang ada di kutub mengalami kristalisasi.

Mari kita kembali ke masalah kutub magnet yang tidak cocok dengan kutub geografis. Kutub Geografis adalah tempat dimana sumbu bumi berada – sumbu putar khayal yang melalui pusat bumi dan memotong permukaan bumi dengan koordinat 0 ° Bujur Utara dan Selatan serta 0 ° Lintang Utara dan Selatan. Sumbu bumi miring 23°30" terhadap orbitnya sendiri.

Jelas, pada awalnya, poros bumi bertepatan dengan kutub magnet bumi, dan di tempat ini muncul medan torsi yang teratur di permukaan bumi. Tetapi seiring dengan medan torsi yang teratur, kristalisasi bertahap dari lapisan permukaan terjadi, yang mengarah pada pembentukan materi dan akumulasi bertahapnya.

Zat yang terbentuk berusaha menutupi titik perpotongan sumbu bumi, tetapi rotasinya tidak memungkinkan untuk dilakukan. Oleh karena itu, terbentuk palung di sekitar titik potong, yang diameter dan kedalamannya bertambah. Dan di sepanjang tepi talang, pada titik tertentu, medan torsi teratur terkonsentrasi, dan pada saat yang sama medan magnet.

Titik ini dengan medan torsi yang teratur dan medan magnet mengkristalkan ruang tertentu dan meningkatkan bobotnya. Oleh karena itu, ia mulai memainkan peran sebagai roda gila atau pendulum, yang menyediakan dan sekarang memastikan rotasi terus menerus dari poros bumi. Segera setelah ada kegagalan kecil dalam rotasi sumbu, kutub magnet mengubah posisinya - mendekati sumbu rotasi, lalu menjauh.

Dan proses memastikan rotasi terus menerus poros bumi tidak sama di kutub magnet bumi, sehingga tidak dapat dihubungkan dengan garis lurus melalui pusat bumi. Untuk memperjelas, misalnya, mari kita ambil koordinat kutub magnet bumi selama beberapa tahun.

Kutub Magnetik Utara - Arktik
2004 - 82,3° LU SH. dan 113,4°W d.
2007 - 83,95 ° N SH. dan 120,72° BB. d.
2015 - 86,29° LU SH. dan 160,06° W d.

Kutub Magnet Selatan - Antartika
2004 - 63,5 ° S SH. dan 138.0° BT. d.
2007 - 64,497 ° S SH. dan 137,684° BT. d.
2015 - 64,28 ° S SH. dan 136,59° BT. d.

"Ibu Pertiwi kita yang universal adalah magnet yang hebat!" - kata fisikawan dan dokter Inggris William Gilbert, yang hidup pada abad ke-16. Lebih dari empat ratus tahun yang lalu, dia dengan tepat menyimpulkan bahwa Bumi adalah magnet bulat dan kutub magnetnya adalah titik di mana jarum magnet berorientasi vertikal. Tapi Gilbert keliru dalam percaya bahwa kutub magnet bumi bertepatan dengan kutub geografisnya. Mereka tidak cocok. Apalagi jika posisi kutub geografis konstan, maka posisi kutub magnet berubah seiring waktu.

1831: Penentuan pertama koordinat kutub magnet di belahan bumi utara

Pada paruh pertama abad ke-19, pencarian pertama kutub magnet dilakukan berdasarkan pengukuran langsung kemiringan magnet di tanah. (Kemiringan magnetik - sudut penyimpangan jarum kompas di bawah pengaruh medan magnet bumi di bidang vertikal. - Catatan. ed.)

Navigator Inggris John Ross (1777–1856) berlayar pada Mei 1829 di kapal uap kecil Victoria dari pantai Inggris, menuju pantai Arktik Kanada. Seperti banyak pemberani sebelumnya, Ross berharap menemukan rute laut barat laut dari Eropa ke Asia Timur. Tetapi pada bulan Oktober 1830, Victoria membeku dalam es di dekat ujung timur semenanjung, yang dinamai Ross Boothia Land (setelah sponsor ekspedisi, Felix Booth).

Terjepit di es di lepas pantai Butia Land, Victoria terpaksa tinggal di sini selama musim dingin. Pasangan Kapten dalam ekspedisi ini adalah keponakan muda John Ross, James Clark Ross (1800–1862). Pada saat itu, sudah umum untuk membawa Anda dalam perjalanan seperti itu semua instrumen yang diperlukan untuk pengamatan magnetik, dan James memanfaatkan ini. Selama bulan-bulan musim dingin yang panjang, dia berjalan di sepanjang pantai Butia dengan magnetometer dan melakukan pengamatan magnetik.

Dia mengerti bahwa kutub magnet pasti ada di suatu tempat di dekatnya - lagi pula, jarum magnet selalu menunjukkan kemiringan yang sangat besar. Dengan memplot nilai terukur pada peta, James Clark Ross segera menyadari di mana harus mencari titik unik ini dengan medan magnet vertikal. Pada musim semi 1831, ia, bersama beberapa anggota awak Victoria, berjalan 200 km menuju pantai barat Boothia dan pada 1 Juni 1831, di Cape Adelaide dengan koordinat 70 ° 05 N. SH. dan 96°47′ W menemukan bahwa kemiringan magnet adalah 89°59'. Jadi untuk pertama kalinya koordinat kutub magnet di belahan bumi utara ditentukan - dengan kata lain, koordinat kutub magnet selatan.

1841: Penentuan koordinat kutub magnet pertama di belahan bumi selatan

Pada tahun 1840, James Clark Ross yang sudah dewasa memulai perjalanannya dengan kapal Erebus and Terror ke kutub magnet di Belahan Bumi Selatan. Pada tanggal 27 Desember, kapal Ross pertama kali menemukan gunung es dan pada Malam Tahun Baru 1841 melintasi Lingkaran Antartika. Segera, Erebus dan Teror menemukan diri mereka di depan tumpukan es yang membentang dari ujung ke ujung cakrawala. Pada tanggal 5 Januari, Ross membuat keputusan berani untuk maju, lurus ke atas es, dan pergi sedalam yang dia bisa. Dan setelah beberapa jam serangan seperti itu, kapal-kapal itu tiba-tiba memasuki ruang yang lebih bebas dari es: es yang terbungkus digantikan oleh gumpalan es terpisah yang tersebar di sana-sini.

Pada pagi hari tanggal 9 Januari, Ross secara tak terduga menemukan laut bebas es di depannya! Ini adalah penemuan pertamanya dalam perjalanan ini: dia menemukan laut, yang kemudian disebut dengan namanya sendiri - Laut Ross. Di sebelah kanan jalur itu terdapat pegunungan, tanah yang tertutup salju, yang memaksa kapal-kapal Ross berlayar ke selatan dan sepertinya tidak pernah berakhir. Berlayar di sepanjang pantai, Ross, tentu saja, tidak melewatkan kesempatan untuk membuka tanah paling selatan untuk kejayaan kerajaan Inggris; Ini adalah bagaimana Queen Victoria Land ditemukan. Pada saat yang sama, dia khawatir bahwa dalam perjalanan ke kutub magnet, pantai bisa menjadi hambatan yang tidak dapat diatasi.

Sementara itu, perilaku kompas menjadi semakin aneh. Ross, yang memiliki banyak pengalaman dalam pengukuran magnetometri, memahami bahwa kutub magnet tidak lebih dari 800 km jauhnya. Belum pernah ada orang yang begitu dekat dengannya sebelumnya. Segera menjadi jelas bahwa ketakutan Ross tidak sia-sia: kutub magnet jelas ada di suatu tempat di sebelah kanan, dan pantai dengan keras kepala mengarahkan kapal semakin jauh ke selatan.

Selama jalannya terbuka, Ross tidak menyerah. Penting baginya untuk mengumpulkan setidaknya sebanyak mungkin data magnetometrik di berbagai titik di sepanjang pantai Victoria Land. Pada tanggal 28 Januari, ekspedisi mengalami kejutan paling menakjubkan dari seluruh perjalanan: gunung berapi besar yang terbangun di cakrawala. Di atasnya tergantung awan asap gelap, diwarnai dengan api, yang menyembur dari lubang angin dalam sebuah kolom. Ross memberi nama Erebus untuk gunung berapi ini, dan gunung berapi tetangganya, yang sudah punah dan agak lebih kecil, memberi nama Teror.

Ross mencoba pergi lebih jauh ke selatan, tetapi segera gambar yang sama sekali tak terbayangkan muncul di depan matanya: di sepanjang cakrawala, di mana mata bisa melihat, garis putih membentang, yang, ketika mendekatinya, menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi! Saat kapal mendekat, menjadi jelas bahwa di depan mereka di kanan dan di kiri ada dinding es besar tak berujung setinggi 50 meter, benar-benar rata di atas, tanpa retakan di sisi yang menghadap ke laut. Itu adalah tepi lapisan es yang sekarang menyandang nama Ross.

Pada pertengahan Februari 1841, setelah berlayar 300 kilometer di sepanjang dinding es, Ross membuat keputusan untuk menghentikan upaya lebih lanjut untuk menemukan celah. Sejak saat itu, hanya jalan pulang yang tersisa di depan.

Ekspedisi Ross sama sekali tidak gagal. Bagaimanapun, ia mampu mengukur kemiringan magnet di banyak titik di sekitar pantai Victoria Land dan dengan demikian menetapkan posisi kutub magnet dengan akurasi tinggi. Ross menunjukkan koordinat kutub magnet berikut: 75 ° 05' S. lintang, 154°08′ e. e.Jarak minimal yang memisahkan kapal-kapal ekspedisinya dari titik ini hanya 250 km. Pengukuran Ross yang harus dianggap sebagai penentuan koordinat kutub magnet di Antartika (Kutub Magnetik Utara) pertama yang andal.

Koordinat Kutub Magnetik di Belahan Bumi Utara pada tahun 1904

73 tahun telah berlalu sejak James Ross menentukan koordinat kutub magnet di Belahan Bumi Utara, dan sekarang penjelajah kutub terkenal Norwegia Roald Amundsen (1872-1928) telah melakukan pencarian kutub magnet di belahan bumi ini. Namun, pencarian kutub magnet bukanlah satu-satunya tujuan ekspedisi Amundsen. Tujuan utamanya adalah untuk membuka jalur laut barat laut dari Atlantik ke Pasifik. Dan dia mencapai tujuan ini - pada tahun 1903-1906 dia berlayar dari Oslo, melewati pantai Greenland dan Kanada Utara ke Alaska dengan kapal penangkap ikan kecil "Joa".

Selanjutnya, Amundsen menulis: "Saya ingin impian masa kecil saya tentang rute laut barat laut dihubungkan dalam ekspedisi ini dengan tujuan ilmiah lain yang jauh lebih penting: menemukan lokasi kutub magnet saat ini."

Dia mendekati tugas ilmiah ini dengan segala keseriusan dan dengan hati-hati mempersiapkan implementasinya: dia mempelajari teori geomagnetisme dengan para ahli terkemuka Jerman; Saya membeli magnetometer di sana. Berlatih untuk bekerja dengan mereka, Amundsen melakukan perjalanan ke seluruh Norwegia pada musim panas 1902.

Pada awal musim dingin pertama perjalanannya, pada tahun 1903, Amundsen mencapai Pulau King William, yang terletak sangat dekat dengan kutub magnet. Kemiringan magnet di sini adalah 89°24′.

Memutuskan untuk menghabiskan musim dingin di pulau itu, Amundsen secara bersamaan menciptakan observatorium geomagnetik nyata di sini, yang melakukan pengamatan terus menerus selama berbulan-bulan.

Musim semi 1904 dikhususkan untuk pengamatan "di lapangan" untuk menentukan koordinat kutub seakurat mungkin. Amundsen berhasil menemukan bahwa posisi kutub magnet telah bergeser secara nyata ke utara dari titik di mana ia ditemukan oleh ekspedisi James Ross. Ternyata dari tahun 1831 hingga 1904 kutub magnet bergerak 46 km ke utara.

Ke depan, kami mencatat bahwa ada bukti bahwa selama periode 73 tahun ini, kutub magnet tidak hanya bergerak sedikit ke utara, tetapi lebih menggambarkan lingkaran kecil. Di suatu tempat sekitar tahun 1850, ia pertama kali menghentikan pergerakannya dari barat laut ke tenggara, dan baru kemudian memulai perjalanan baru ke utara, yang berlanjut hingga hari ini.

Drift Kutub Magnetik di Belahan Bumi Utara dari tahun 1831 hingga 1994

Kali berikutnya lokasi kutub magnet di belahan bumi utara ditentukan pada tahun 1948. Ekspedisi multi-bulan ke fjord Kanada tidak diperlukan: lagipula, sekarang tempat itu dapat dicapai hanya dalam beberapa jam - melalui udara. Kali ini kutub magnet di belahan bumi utara ditemukan di tepi Danau Allen di Pulau Prince of Wales. Kemiringan maksimum di sini adalah 89°56′. Ternyata sejak zaman Amundsen, yaitu sejak 1904, kutub "meninggal" ke utara sejauh 400 km.

Sejak itu, lokasi pasti kutub magnet di belahan bumi utara (South Magnetic Pole) telah ditentukan secara teratur oleh ahli magnet Kanada dengan frekuensi sekitar 10 tahun. Ekspedisi berikutnya terjadi pada tahun 1962, 1973, 1984, 1994.

Tidak jauh dari lokasi kutub magnet pada tahun 1962, di Pulau Cornwallis, di kota Resolute Bay (74°42′ LU, 94°54′ W), sebuah observatorium geomagnetik dibangun. Saat ini, perjalanan ke Kutub Magnetik Selatan hanya berjarak perjalanan helikopter yang cukup singkat dari Resolute Bay. Tak heran, dengan berkembangnya komunikasi di abad ke-20, kota terpencil di utara Kanada ini semakin ramai dikunjungi wisatawan.

Mari kita perhatikan fakta bahwa, berbicara tentang kutub magnet bumi, kita sebenarnya berbicara tentang beberapa titik rata-rata. Sejak ekspedisi Amundsen, menjadi jelas bahwa bahkan untuk satu hari kutub magnet tidak berhenti, tetapi membuat "jalan" kecil di sekitar titik tengah tertentu.

Alasan pergerakan seperti itu, tentu saja, adalah Matahari. Aliran partikel bermuatan dari termasyhur kita (angin matahari) memasuki magnetosfer Bumi dan menghasilkan arus listrik di ionosfer Bumi. Mereka, pada gilirannya, menghasilkan medan magnet sekunder yang mengganggu medan geomagnetik. Akibat gangguan ini, kutub magnet dipaksa untuk berjalan setiap hari. Amplitudo dan kecepatannya secara alami bergantung pada kekuatan gangguan.

Rute jalan kaki seperti itu dekat dengan elips, dan kutub di Belahan Bumi Utara membuat jalan memutar searah jarum jam, dan di Belahan Bumi Selatan - melawan. Yang terakhir, bahkan pada hari-hari badai magnet, bergerak menjauh dari titik tengah tidak lebih dari 30 km. Kutub di belahan bumi utara pada hari-hari seperti itu dapat menjauh dari titik tengah sejauh 60–70 km. Pada hari-hari tenang, ukuran elips diurnal untuk kedua kutub berkurang secara signifikan.

Drift Kutub Magnetik di Belahan Bumi Selatan dari tahun 1841 hingga 2000

Perlu dicatat bahwa secara historis, mengukur koordinat kutub magnet di belahan bumi selatan (Kutub Magnetik Utara) selalu cukup sulit. Tidak dapat diaksesnya sebagian besar yang harus disalahkan. Jika dari Resolute Bay ke kutub magnet di belahan bumi utara dapat dicapai dengan pesawat kecil atau helikopter dalam beberapa jam, maka dari ujung selatan Selandia Baru ke pantai Antartika seseorang harus terbang lebih dari 2000 km di atas lautan. . Dan setelah itu, perlu dilakukan penelitian di kondisi benua es yang sulit. Untuk menghargai dengan benar tidak dapat diaksesnya Kutub Magnetik Utara, mari kita kembali ke awal abad ke-20.

Untuk waktu yang lama setelah James Ross, tidak ada yang berani pergi jauh ke Victoria Land untuk mencari Kutub Magnetik Utara. Yang pertama melakukan ini adalah anggota ekspedisi penjelajah kutub Inggris Ernest Henry Shackleton (1874-1922) selama pelayarannya pada tahun 1907-1909 di kapal penangkap ikan paus tua Nimrod.

Pada 16 Januari 1908, kapal memasuki Laut Ross. Lapisan es yang terlalu tebal di lepas pantai Victoria Land untuk waktu yang lama tidak memungkinkan untuk menemukan pendekatan ke pantai. Hanya pada 12 Februari, dimungkinkan untuk mentransfer barang-barang yang diperlukan dan peralatan magnetometrik ke pantai, setelah itu Nimrod kembali ke Selandia Baru.

Penjelajah kutub yang tinggal di pantai membutuhkan waktu beberapa minggu untuk membangun tempat tinggal yang kurang lebih dapat diterima. Lima belas pemberani belajar makan, tidur, berkomunikasi, bekerja dan umumnya hidup dalam kondisi yang sangat sulit. Musim dingin kutub yang panjang terbentang di depan. Sepanjang musim dingin (di Belahan Bumi Selatan dimulai pada waktu yang sama dengan musim panas kami), para anggota ekspedisi terlibat dalam penelitian ilmiah: meteorologi, geologi, pengukuran listrik atmosfer, mempelajari laut melalui celah-celah di es dan es itu sendiri . Tentu saja, menjelang musim semi, orang-orang sudah cukup kelelahan, meskipun tujuan utama ekspedisi masih ada di depan.

Pada tanggal 29 Oktober 1908, satu kelompok, yang dipimpin oleh Shackleton sendiri, melakukan ekspedisi terencana ke Kutub Selatan Geografis. Benar, ekspedisi tidak pernah bisa mencapainya. Pada tanggal 9 Januari 1909, hanya 180 km dari Kutub Geografis Selatan, untuk menyelamatkan orang-orang yang kelaparan dan kelelahan, Shackleton memutuskan untuk meninggalkan bendera ekspedisi di sini dan mengembalikan rombongan.

Kelompok penjelajah kutub kedua, yang dipimpin oleh ahli geologi Australia Edgeworth David (1858–1934), terlepas dari kelompok Shackleton, memulai perjalanan ke kutub magnet. Ada tiga dari mereka: David, Mawson dan McKay. Berbeda dengan kelompok pertama, mereka tidak memiliki pengalaman dalam eksplorasi kutub. Setelah berangkat pada 25 September, pada awal November mereka sudah terlambat dari jadwal dan, karena kelebihan makanan, terpaksa duduk dengan jatah yang ketat. Antartika mengajari mereka pelajaran yang keras. Lapar dan kelelahan, mereka jatuh ke hampir setiap celah di es.

Pada 11 Desember, Mawson hampir meninggal. Dia jatuh ke salah satu celah yang tak terhitung jumlahnya, dan hanya tali yang dapat diandalkan yang menyelamatkan nyawa sang penjelajah. Beberapa hari kemudian, sebuah kereta luncur seberat 300 kilogram jatuh ke dalam jurang, hampir menyeret tiga orang yang kelelahan karena kelaparan. Pada 24 Desember, kesehatan para penjelajah kutub memburuk secara serius, mereka menderita radang dingin dan terbakar sinar matahari secara bersamaan; McKay juga mengembangkan kebutaan salju.

Tetapi pada tanggal 15 Januari 1909, mereka tetap mencapai tujuan mereka. Kompas Mawson menunjukkan penyimpangan medan magnet dari vertikal hanya 15 '. Meninggalkan hampir semua barang bawaan, mereka mencapai kutub magnet dalam sekali lemparan sejauh 40 km. Kutub magnet di belahan bumi selatan (kutub magnet utara) telah ditaklukkan. Mengibarkan bendera Inggris di Kutub dan mengambil gambar, para pelancong berteriak "Hore!" tiga kali. Raja Edward VII dan menyatakan tanah ini milik mahkota Inggris.

Sekarang mereka hanya punya satu hal yang harus dilakukan - tetap hidup. Menurut perhitungan para penjelajah kutub, agar tepat waktu untuk keberangkatan Nimrod pada 1 Februari, mereka harus menempuh jarak 17 mil sehari. Tapi mereka masih terlambat empat hari. Untungnya, "Nimrod" itu sendiri tertunda. Tak lama kemudian ketiga penjelajah pemberani itu menikmati makan malam panas di atas kapal.

Jadi David, Mawson, dan McKay adalah orang pertama yang menginjakkan kaki di kutub magnet di belahan bumi selatan, yang kebetulan berada di 72°25′S hari itu. lintang, 155°16′ e. (300 km dari titik yang diukur pada saat itu oleh Ross).

Jelas bahwa tidak ada pembicaraan tentang pekerjaan pengukuran yang serius di sini. Kemiringan vertikal lapangan dicatat hanya sekali, dan ini berfungsi sebagai sinyal bukan untuk pengukuran lebih lanjut, tetapi hanya untuk kembali dengan cepat ke pantai, di mana kabin hangat Nimrod menunggu ekspedisi. Pekerjaan seperti itu dalam menentukan koordinat kutub magnet bahkan tidak dapat dibandingkan secara dekat dengan pekerjaan ahli geofisika di Arktik Kanada, selama beberapa hari melakukan survei magnetik dari beberapa titik di sekitar kutub.

Namun ekspedisi terakhir (ekspedisi tahun 2000) dilakukan pada level yang cukup tinggi. Karena Kutub Magnetik Utara sudah lama meninggalkan daratan dan berada di lautan, ekspedisi ini dilakukan di atas kapal yang diperlengkapi secara khusus.

Pengukuran menunjukkan bahwa pada bulan Desember 2000 Kutub Magnetik Utara berada di seberang pantai Tanah Adélie pada 64°40'LS. SH. dan 138°07′ BT. d.

Fragmen dari buku: Tarasov L. V. Magnetisme terestrial. - Dolgoprudny: Rumah Penerbitan "Akal", 2012.