Kompas je zariadenie, ktorého vynález umožnil človeku naučiť sa nájsť polohu pólov planéty a zamerať sa tak na terén. Modrý koniec jeho šípky ukazuje, kde sa nachádza sever, a červený koniec určuje južný smer.
Pri určovaní svetových strán touto metódou sa však v niektorých prípadoch môžete pomýliť. Koniec koncov, geografický sever a juh planéty sa úplne nezhodujú s magnetickými a je to umiestnenie druhého, ktoré naznačuje strelka kompasu. Aby sme boli v tejto veci presní, vedci zaviedli množstvo pojmov, medzi ktoré patrí magnetická deklinácia a magnetická inklinácia. Pomáhajú odhaliť chybu merania, ako aj zistiť vzdialenosť od pólov. Okrem toho tieto determinanty umožňujú zachytiť zmeny v samotnom poli, ktoré sa vyskytujú v priebehu času.
Aké je magnetické pole zeme?
Našu planétu si možno predstaviť ako obrovský magnet. Niečo také je aj strelka kompasu, len v miniatúrnej verzii. Preto tie koncejej celý čas ukazuje k magnetickým pólom Zeme, pričom zaujíma polohu pozdĺž jej magnetických línií.
Aký je však zdroj a povaha takého grandiózneho javu v planetárnom meradle? Ľudia sa o to začali zaujímať už pred niekoľkými storočiami. Najprv boli predložené verzie, že príčina magnetizmu je ukrytá v zemskom jadre. Tak rozmýšľali, kým nenašli jasné dôkazy o vplyve slnečnej aktivity na tento prírodný úkaz. A potom vedci navrhli, že zdroj pozemského magnetizmu vôbec nie je v jadre.
Jedna z najnovších vedeckých hypotéz, ktorá sa snaží odhaliť záhadu toho, čo je magnetické pole Zeme, vysiela nasledovné. Voda z oceánov, ktoré zaberajú obrovské územie modrej planéty, sa pod vplyvom energie Slnka vo veľkých množstvách vyparuje a stáva sa elektrizovanou, pričom dostáva kladný náboj. V tomto prípade je samotný zemský povrch negatívne nabitý. To všetko vyvoláva pohyb iónových tokov. Odtiaľ pochádzajú magnetické vlastnosti samotnej planéty.
Geografické a magnetické osi
Aká je geografická os Zeme, nie je ťažké pochopiť. Okolo nej rotuje planetárna guľa, kde určité body zostávajú nehybné. Aby ste zistili, kde je os, musíte spojiť póly imaginárnou čiarou. Ale podobné body sú aj v zemskom magnete alebo, ak to povieme vedecky, v geomagnetickej sfére. Ak nakreslíte priamku spájajúcu severný magnetický pól a južný, bude to magnetická os planéty.
Podobne aj zemský magnet má rovník. Ide o kružnicu umiestnenú v rovine, ktorá je kolmá na priamku nazývanú os. Magnetické meridiány sú definované podobným spôsobom ako práve opísaný. Toto sú oblúky, ktoré vertikálne obklopujú geomagnetickú guľu.
Magnetická deklinácia
Je jasné, že magnetické a geografické meridiány, rovnako ako osi, sa nemôžu úplne zhodovať, ale iba približne. Uhol medzi nimi v určitom bode zemského povrchu sa bežne označuje ako magnetická deklinácia. Treba poznamenať, že pre každú konkrétnu lokalitu nebude tento ukazovateľ po objasnení rovnaký. A jeho hodnota pomáha určiť chybu medzi skutočným smerom a hodnotami kompasu.
Keďže smer magnetických pólov sa nezhoduje s geografickými, ukazuje sa, že táto chyba musí byť zohľadnená pri navigačných výpočtoch. Takýto rozdiel môže byť veľmi dôležitý pre námorníkov, pilotov a armádu. Na mnohých mapách je veľkosť magnetickej deklinácie uvedená vopred.
Magnetický sklon
Zaujímavé je, že z hľadiska fyziky sa pravý a magnetický pól nielenže nezhodujú, ale sa aj obrátia hore nohami, čiže juh zodpovedá magnetickému severu a naopak.
Ihla kompasu je určená na určenie polohy magnetických pólov kdekoľvek na Zemi. A čo sa stane s údajmi tohto prístroja priamo na severnom a južnom póle? Akkompas je usporiadaný klasickým spôsobom, potom sa šípka už nebude voľne pohybovať na centrálnej ihličke pozdĺž tela, ale bude na ňu tlačiť alebo naopak vybočovať. Na severnom geografickom póle opíše piruetu o 90° dole, zatiaľ čo na juhu vystrelí svojim severným koncom kolmo nahor. Opačný hrot šípu, teda južný, sa bude správať presne opačne.
Naznačené metamorfózy sa pri pohybe k pólom nevyskytujú náhle v jednom momente. Treba poznamenať, že pod určitým uhlom vo vertikálnom smere sa strelka kompasu takmer neustále odchyľuje pod vplyvom magnetického poľa: na severnej pologuli - dole a na južnej, v tomto poradí, nahor so svojim severným koncom. Tento uhol sa nazýva magnetický sklon.
Takýto jav je známy už dlho a objavili ho Číňania už v 11. storočí. Ale v Európe bol popísaný oveľa neskôr, v 16. storočí. A astronóm a inžinier z Nemecka Georg Hartmann to dokázal.
Metódy merania
Skutočnosť, že magnetický sklon sa určitým spôsobom mení v závislosti od geografickej polohy a súradníc, ktoré ju popisujú, dokázal Krištof Kolumbus. Keď sa blížite k rovníku, uhol sa zmenšuje. Na samotnej rovníkovej čiare sa stáva nulou. V čase tohto veľkého cestovateľa sa však ešte nenaučili, ako presne určiť hodnotu tejto veličiny. Prvé zariadenia, nazývané inklinátory a umožňujúce nastaviť uhol sklonu magnetického poľa Zeme, boli vynájdené len viac ako pol storočia po jeho smrti. Kolumbus.
Prvý takýto dizajn navrhol Angličan Robert Norman v roku 1576. Vo svojom svedectve však nebola úplne presná. Neskôr boli vynájdené pokročilejšie a citlivejšie inklinátory.
