Коли Санта-Клаус закінчує розносити подарунки у Святвечір, він має повернутися додому на Північний полюс, навіть якщо падає густий сніг і олені не бачать, куди летять. У цьому разі він може скористатися компасом, але зіткнеться з проблемою: йому потрібно знайти правильний полюс. Скотт Брейм із Клемсонського університету розповів, як йому це вдається.
У Землі насправді два північних полюси: географічний і магнітний, на який орієнтуються компаси. І вони не збігаються.
Географічний Північний полюс, який ще називають справжньою північчю, це точка на одному кінці осі обертання Землі. Але магнітний північний полюс відрізняється.
Понад 1000 років тому дослідники почали використовувати компаси, зазвичай виготовлені з плаваючої пробки або шматка дерева з намагніченою стрілкою, щоб визначати свій шлях. У Землі є магнітне поле, яке діє як гігантський магніт, і стрілка компаса вирівнюється по ньому. Магнітний північний полюс використовується для навігації і з часом зміщується.
Це відбувається через те, що ядро Землі активне. Внутрішнє ядро тверде і перебуває під таким колосальним тиском, що не може розплавитися. Зовнішнє ж – розплавлене і складається із заліза та нікелю.
Тепло, що виходить від внутрішнього ядра, змушує розплавлене залізо і нікель у зовнішньому ядрі рухатися, подібно до супу в каструлі на гарячій плиті. Рух багатої на залізо рідини індукує магнітне поле, яке покриває всю Землю.
У міру руху розплавленого заліза в зовнішньому ядрі магнітний Північний полюс зміщується.
Протягом майже 600 років північний магнітний полюс перебував на півночі Канади. Він рухався, але дуже повільно, на швидкості близько 9-13 кілометрів на рік. Але в 1990-х швидкість різко збільшилася до 55 кілометрів на рік.
Якщо дім Санти розташований на географічному Північному полюсі, як же він може дістатися туди, якщо він не збігається з магнітним?
Незалежно від того, який пристрій він використовує — компас або смартфон — обидва покладаються на магнітну північ як на орієнтир для визначення напрямку руху.
Хоча сучасні GPS-системи можуть точно визначити ваше місце розташування на шляху до будинку бабусі, вони не можуть точно вказати напрямок руху, якщо ваш пристрій не знає напрямок магнітної півночі.
Якщо Санта використовує старомодний компас, йому потрібно буде скоригувати його з урахуванням різниці між істинною північчю і магнітною північчю. Для цього йому необхідно знати магнітне відмінювання у своєму місцезнаходженні — кут між істинною північчю та магнітною північчю — і внести відповідну поправку в компас. Національне управління океанічних та атмосферних досліджень США (NOAA) пропонує онлайн-калькулятор, який може в цьому допомогти.
Якщо ж користуватися смартфоном, у ньому є вбудований магнітометр, який сам робить усю роботу. Він вимірює магнітне поле Землі у вашому місці розташування, а потім використовує Всесвітню магнітну модель для точної навігації.
Чим би не користувався Санта, він, імовірно, орієнтується на магнітну північ, щоб знайти дорогу до дітей і назад. Або ж олені просто знають, куди летіти.
Нагадаємо, експерти з Національного управління океанічних і атмосферних досліджень США (NOAA) і Британської геологічної служби (BGS) склали нову, більш точну Світову магнітну модель (СММ), як вони роблять кожні п’ять років. Вона показала, що положення Північного магнітного полюса Землі продовжує зміщуватися, рухаючись від Канади до Сибіру.