天天看点

极地探险,弄清为何磁极和地理极点不对应

作者:一文味
磁极和地理极不同,当使用指南针时,指南针指向磁北极,而不是地理北极。
极地探险,弄清为何磁极和地理极点不对应

地磁南北(橙线)与地理南北(黑线)有偏移。 插图来自cyberphysics.co.uk。

南北磁极是地球磁场的一部分, 磁极是地球磁场线的端点(起点和终点)。另一方面,地理北方与地球自转有关。 如果你想象一根穿过地球的“棍子”代表地球的自转轴,那么地理北极就是棍子的北部离开地球身体的地方。 从地理北方看,地球的极星——北极星在头顶(尽管不是正好在头顶,因为它并不正好在地理北方之上)。

为了弄清这一问题,1909 年 1 月 16 日,南极洲南部大陆的探险家——道格拉斯·莫森、阿利斯泰尔·麦凯和埃奇沃思·大卫——在地磁南极附近。欧内斯特·沙克尔顿 (Ernest Shackleton) 南极探险队的三名成员——御剑大卫、道格拉斯·莫森和阿利斯泰尔·麦凯——举起一面大英帝国的国旗”摆拍”,以纪念他们自认为已经到达地球磁南极的那一刻。 四个月前,他们才离开了位于南极大陆边缘的麦克默多海峡。

顺便说一下,磁南不同于地球的地理南极(就像磁北不同于北极一样)。 1908-1909年的那一次探险发生在一个世纪前,挪威探险家罗尔德·阿蒙森率领的一支队伍于1911年12月14日到达地理南极,也就是在科学家们意识到地球的磁极在地球表面徘徊或移动之前。

充满挑战的南极之旅

就像20世纪初的所有南极之旅一样——当地球的两极被发现并开始探索时——寻找磁南是艰苦卓绝、充满挑战的。这些人不得不用手拖着自己的笨重的雪橇穿过一个完全风险未知的区域。裂缝——冰层深处的裂缝——减缓了他们的速度。当路途上所耗费的时间比预期的要长时,人们不得不减少他们的补给消耗。

但是到了1909年1月上旬,该团队到达了极地高原,那里稀薄的空气使呼吸变得异常费劲,并且在1月 11日,大卫记录到那里的温度为-12 F(-24 C)。最后,在1月15日,当莫森计算出它们距离磁南约13英里(21公里),这些人卸下沉重的装备,向地球上南纬 72° 25'、东经 155° 16' 的一个点发起“最后一击”。

他们举起英国国旗并拍照,然后,他们立即开始返回Nimrod船,该船在前一年将 Shackleton的团队从新西兰带到了南极洲的南部大陆。

极地探险,弄清为何磁极和地理极点不对应

随着时间的推移,磁南极或倾角的位置。 直接观察与模型预测的比较。 图片来自 INOAA。

莫森后来意识到他忽略了几年前另一位研究人员所做的一些重要计算。1913年,御剑大卫承认他们的团队只到达了“主磁极的异常值”,而不是真正的磁南极本身。

即便如此,他们的英勇努力仍然在科学史上和极地探索中脱颖而出。

流浪的极点

即使他们在 1909 年找到了真正的南磁点,那点也不再是今天的磁南极。 由于地球磁场的变化,磁北极和南极每年都会漂移。

2020年南极磁极的位置——我们能找到的最后一个日期——是64.07°S,135.88°E。这个数字来自澳大利亚南极计划。 这张来自NOAA的地图显示了2020年南极大陆沿岸的磁南极,位于该大陆周围的南大洋。

极地探险,弄清为何磁极和地理极点不对应

1909 年 1 月 16 日,南极洲南部大陆的探险家——道格拉斯·莫森、阿利斯泰尔·麦凯和埃奇沃思·大卫——在地磁南极附近。 图片来自维基共享资源。

重要的是,地理北方与地球自转有关。 如果你想象一根穿过地球的“棍子”代表地球的自转轴,那么地理北极就是“棍子”的北部离开地球身体的地方。 从地理北方看,地球的极星北极星在头顶(尽管不是正好在头顶,因为它并不正好在地理北方之上)。

所以磁北极和地理北极不匹配,因为它们描述了地球的不同方面。

结论:1909 年 1 月 16 日,南极洲的沙克尔顿探险队认为他们找到了磁南极。 磁南极和北极每年都会漂移。

参考

Shackleton expedition to magnetic south pole

https://earthsky.org/human-world/this-date-in-science-shackleton-expedition-discovered-magnetic-south-pole/

继续阅读