Карта магнитного поля Земли
Стереографические изображения арктического полярного склонения с указанием северного магнитного полюса и зоны затемнения. Источник: НОАА NCEI.

Стрелка компаса веками вела человечество, безошибочно указывая на магнитный север. Но что происходит, когда эта точка перемещается и ускоряется?

На этой неделе ученые представили Мировую магнитную модель 2025 года (WMM2025), жизненно важное обновление нашего понимания беспокойного магнитного поля Земли. Для мореплавателей, картографов и технологов это момент перекалибровки, поскольку модель отражает, как магнитный север приближается к Сибири, удаляясь от своего исторического канадского дома.

Магнитный сдвиг

Магнитный север не фиксирован, как его географический аналог — Северный полюс. Вместо этого он извивается, движимый вращающимся движением расплавленных металлов во внешнем ядре Земли. Это неустанное движение создает магнитное поле планеты — явление, впервые нанесенное на карту в Арктике сэром Джеймсом Кларком Россом в 1831 году. несколько десятилетий.

Местоположение северного магнитного полюса с 1590 по 2030 год. Фото: BGS/UKRI/Wessel.

Доктор Уильям Браун, специалист по моделированию геомагнитного поля в Британской геологической службе (BGS), так же озадачен, как и другие ученые: «Нынешнее поведение магнитного севера — это то, чего мы никогда раньше не наблюдали. Магнитный север медленно перемещался вокруг Канады с 1500-х годов, но за последние 20 лет он ускорился в сторону Сибири».

Это быстрое движение достигло пика в 50–60 километров в год в начале 2000-х годов, а в последние годы замедлилось примерно до 35 километров в год — замедление, которое заинтриговало ученых во всем мире.

Почему WMM2025 имеет значение

Магнитная модель мира является краеугольным камнем современной навигации. Корабли, самолеты и даже компас вашего смартфона полагаются на этот набор данных для обеспечения точности. Отсутствие обновлений всего в несколько лет может привести к значительным навигационным ошибкам. Например, путешествие на 8500 километров (около 5280 миль) из Южной Африки в Великобританию может привести к отклонению от курса на 150 километров при использовании устаревшей модели.

Таким образом, выпуск этого года знаменует собой значительный шаг вперед благодаря внедрению технологии высокого разрешения WMM (WMMHR2025). Предлагает пространственное разрешение 300 километров по экватору. Эта модель с высоким разрешением более чем в десять раз тоньше, чем предыдущий стандарт, и обеспечивает высочайшую точность.

«Теперь пользователи могут иметь самую свежую информацию для точной навигации в течение следующих пяти лет», — сказал доктор Браун.

Исторически WMM обновлялся каждые пять лет, чтобы не отставать от этих движений. Последнее обновление было в 2019 году.

В обновлении также были перекалиброваны зоны затемнения вблизи полюсов, где магнитная навигация становится ненадежной.

Наука, стоящая за сдвигом

В основе миграции магнитного севера лежат два массивных магнитных лепестка под земной корой — один под Канадой, другой под Сибирью. Эти подземные электростанции перетягивают канат на магнитном полюсе, причем сибирский сектор недавно взял верх.

Магнитное поле само по себе является чудом физики. Он возникает из жидкого железа и никеля, циркулирующих во внешнем ядре под действием конвекции и вращения Земли. Этот эффект динамо генерирует электрические токи, которые, в свою очередь, создают магнитное поле, которое распространяется в космос, защищая нашу планету от вредного солнечного излучения. Для понимания этой динамической системы необходимы данные глобальных наземных измерений и спутниковых данных.

WMM является продуктом международного сотрудничества, совместно разработанным Национальными центрами экологической информации NOAA (NCEI) и Британской геологической службой. Модель, поддерживаемая Национальным агентством геопространственной разведки США и Оборонным географическим центром Великобритании, служит правительствам, коммерческому сектору и международным организациям, таким как НАТО. Он также встроен в потребительские технологии, обеспечивая бесперебойную работу вашего приложения GPS или компаса.

Поскольку магнитный север продолжает свое непредсказуемое путешествие, WMM должен адаптироваться. Таким образом, будь то управление кораблями через полярные воды или обеспечение того, чтобы сани Санты оставались на курсе, эта модель напоминает нам о тонком взаимодействии науки, технологий и сил природы, формирующих наш мир.