Кардинальный поворот

Шестидесятые годы прошлого столетия ознаменовались целым рядом открытий, касающихся магнитного поля нашей планеты. Каждый новый космический аппарат, оснащенный соответствующей аппаратурой, передавал важные сведения о магнитосфере Земли, т. е. о ее самой внешней «сфере». Оказалось, что магнитосфера нашей планеты похожа на бутылку или колбу, обращенную дном к Солнцу. Внутри этой «магнитной бутылки» на расстоянии 10–12 земных радиусов находится Земля. За ней — на ночной стороне на многие миллионы километров простирается длинное и узкое горлышко, или, как его часто называют, хвост магнитосферы [3. С. 370]. Такой вид магнитосферы обусловлен обдуванием ее обнаруженным в те же годы солнечным ветром, состоящим в основном из протонов и электронов. Существование магнитного поля широко известно по действию на стрелку компаса, всегда стремящуюся стать параллельно силовым линиям магнитного поля планеты. Она указывает именно на магнитный полюс, а не на географический.

Угол, который образует стрелка компаса с северным направлением географического меридиана, называется магнитным склонением [66. С. 386]. Если стрелку укрепить на перпендикулярной магнитному меридиану горизонтальной оси, то она, как правило, устанавливается наклонно к горизонтальной плоскости. Угол, который образует стрелка компаса с горизонтальной плоскостью, называется наклонением. Наблюдения показали, что в северном полушарии наклонение положительно (северный конец стрелки компаса направлен внутрь Земли), а в южном — отрицательно. Точки, в которых наклонение равно 90 градусам, называются магнитными полюсами Земли. При этом магнитный полюс, расположенный ближе к северному географическому полюсу, называют северным, а ближайший к южному — южным. Линия, соединяющая на поверхность Земли точки с нулевым наклонением, называется магнитным экватором. От одного магнитного полюса к другому идут магнитные меридианы, образующие сложную систему извилистых линий, имеющих различные склонения в разных частях земного шара.

Незнание склонения нередко приводило в прошлом к неправильному определению с помощью компаса местоположения на Земле. Так, например, осенью 1664 года английская эскадра двигалась к Гибралтарскому проливу. Ее штурманы с особой тщательностью снимали показания с вполне исправных компасов. Однако это не уберегло их от ошибок в определении курса, и ведомые ими корабли потерпели жестокое крушение, разбившись о прибрежные скалы. Обеспокоенное подобными трагическими ошибками правительство Англии направило морскую экспедицию для проведения магнитных измерений в акватории Атлантического океана. Ее возглавил Э. Галлей, которому принадлежат многие открытия в астрономии. На основе многочисленных и многолетних измерений он в 1700 году построил первую морскую «карту», по которой можно было определить величину склонения для любой точки Атлантики. При создании этой карты Галлей нанес на географическую основу линии с равными значениями магнитного склонения, которые позднее стали называть изогонами.

Однако со временем выяснилось, что величина магнитных склонений с течением времени изменяется. Например, в Париже в 1600 году склонение было равно + 9,6 градуса, а в 1720 году оно уже составляло -12,3 градуса, изменившись за 120 лет почти на 22 градуса. Но и это еще не все. Оказалось, что магнитные полюса блуждают. В 1831 году английским полярным исследователем Д. Россом был открыт северный магнитный полюс — точка (точнее, область), где магнитная стрелка становится вертикально. Он был расположен на полуострове Бутия Канадского архипелага на расстоянии около 1000 километров от географического полюса. Прошли годы. В этот же район была направлена следующая экспедиция. Исследователи произвели магнитные измерения, и результат оказался неожиданным: магнитный полюс переместился, и на довольно значительное расстояние. Последующие исследования подтвердили, что с течением времени магнитный полюс постоянно перемещается по сложной траектории. Так, например, только с 1946 по 1956 год северный магнитный полюс «прошел» извилистый путь почти в 200 километров. Подобно северному магнитному полюсу меняет свое положение и южный магнитный полюс [65. С. 143].

Одним из надежных способов проверки предположения о смене полюсов в прошлом было исследование древних отложений слоев лавы во всем мире. Если сдвиг Земли имел место, то это должно было сопровождаться мощными извержениями вулканов, а лава имеет характерную особенность, которая может подтвердить и датировать предыдущие сдвиги магнитных полюсов.

В составе лав имеются железосодержащие включения, которые затвердевают еще в процессе течения лавы и, будучи металлом, выстраиваются в линию в направлении магнитных полюсов. Благодаря этому явлению геологам удалось совершенно точно определить, где находились магнитные полюса во времена затвердевания лавы.