Когда Санта-Клаус заканчивает разносить подарки в Сочельник, он должен вернуться домой на Северный полюс, даже если падает густой снег и олени не видят, куда летят. В этом случае он может воспользоваться компасом, но столкнется с проблемой: ему нужно найти правильный полюс. Скотт Брейм из Клемсонского университета рассказал, как ему это удается.
У Земли на самом деле два северных полюса: географический и магнитный, на который ориентируются компасы. И они не совпадают.
[see_also ids="622431"]
Географический Северный полюс, который еще называют настоящий север, это точка на одном конце оси вращения Земли. Но магнитный северный полюс отличается.
Более 1000 лет назад исследователи начали использовать компасы, обычно изготовленные из плавающей пробки или куска дерева с намагниченной стрелкой, чтобы определять свой путь. У Земли есть магнитное поле, которое действует как гигантский магнит, и стрелка компаса выравнивается по нему. Магнитный северный полюс используется для навигации и со временем смещается.
Это происходит из-за того, что ядро Земли активно. Внутреннее ядро твердое и находится под таким колоссальным давлением, что не может расплавиться. Внешнее же - расплавлено и состоит из железа и никеля.
Тепло, исходящее от внутреннего ядра, заставляет расплавленное железо и никель во внешнем ядре двигаться, подобно супу в кастрюле на горячей плите. Движение богатой железом жидкости индуцирует магнитное поле, которое покрывает всю Землю.
По мере движения расплавленного железа во внешнем ядре магнитный Северный полюс смещается.
На протяжении почти 600 лет северный магнитный полюс находился на севере Канады. Он двигался, но очень медленно, на скорости около 9-13 километров в год. Но в 1990-х скорость резко увеличилась до 55 километров в год.
Если дом Санты находится на географическом Северном полюсе, как же он может добраться туда, если он не совпадает с магнитным?
Независимо от того, какое устройство он использует — компас или смартфон — оба полагаются на магнитный север в качестве ориентира для определения направления движения.
Хотя современные GPS-системы могут точно определить ваше местоположение по пути к дому бабушки, они не могут точно указать направление движения, если ваше устройство не знает направление магнитного севера.
Если Санта использует старомодный компас, ему нужно будет скорректировать его с учетом разницы между истинным севером и магнитным севером. Для этого ему необходимо знать магнитное склонение в своем местоположении — угол между истинным севером и магнитным севером — и внести соответствующую поправку в компас. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) предлагает онлайн-калькулятор, который может в этом помочь.
Если же пользоваться смартфоном, в нем есть встроенный магнитометр, который сам делает всю работу. Он измеряет магнитное поле Земли в вашем местоположении, а затем использует Всемирную магнитную модель для точной навигации.
Чем бы не пользовался Санта, он, вероятно, ориентируется на магнитный север, чтобы найти дорогу к детям и обратно. Или же олени просто знают, куда лететь.
Напомним, эксперты из Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и Британской геологической службы (BGS) составили новую, более точную Мировую магнитную модель (МММ), как они делают каждые пять лет. Она показала, что положение Северного магнитного полюса Земли продолжает смещаться, двигаясь от Канады к Сибири.