Ένα νέο μοντέλο που παρακολουθεί τη θέση του μαγνητικού βόρειου πόλου δημοσίευσαν πρόσφατα επιστήμονες, αποκαλύπτοντας ότι ο πόλος βρίσκεται πλέον πιο κοντά στη Σιβηρία από ότι ήταν πριν από πέντε χρόνια, και συνεχίζει να παρασύρεται προς τη Ρωσία.

Σε αντίθεση με τον γεωγραφικό βόρειο πόλο, ο οποίος σηματοδοτεί μια σταθερή θέση, η θέση του μαγνητικού βόρειου πόλου καθορίζεται από το μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο βρίσκεται σε συνεχή κίνηση.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η κίνηση του μαγνητικού βόρειου πόλου ήταν πρωτοφανής – επιταχύνθηκε δραματικά και στη συνέχεια, με μια πιο πρόσφατη ανατροπή, επιβραδύνθηκε ραγδαία – αν και οι επιστήμονες δεν μπορούν να εξηγήσουν την υποκείμενη αιτία πίσω από την ασυνήθιστη συμπεριφορά του μαγνητικού πεδίου.

Τα παγκόσμια συστήματα εντοπισμού θέσης, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται από αεροπλάνα και πλοία, βρίσκουν τον μαγνητικό βορρά χρησιμοποιώντας το Παγκόσμιο Μαγνητικό Μοντέλο (World Magnetic Model-WMM), όπως ονομάστηκε το 1990.

Το μοντέλο αυτό, που αναπτύχθηκε από τη Βρετανική Γεωλογική Υπηρεσία και την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας, σημειώνει την καθιερωμένη θέση του μαγνητικού βορρά, και προβλέπει τη μελλοντική μετατόπιση με βάση την πορεία των τελευταίων ετών.

Για τη διατήρηση της ακρίβειας των μετρήσεων GPS, κάθε πέντε χρόνια οι ερευνητές αναθεωρούν το WMM, επαναφέροντας την επίσημη θέση του μαγνητικού βορρά και εισάγοντας νέες προβλέψεις για την επόμενη πενταετή διολίσθηση.

«Όσο περισσότερο περιμένετε να ενημερώσετε το μοντέλο, τόσο μεγαλύτερο γίνεται το σφάλμα», δήλωσε ο Δρ. Αρνώ Σουλιάτ, ανώτερος ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, στο Μπόλντερ, και στα Εθνικά Κέντρα Περιβαλλοντικών Πληροφοριών της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (National Oceanic and Atmospheric Administration-ΝΟΑΑ).

«Με τον τρόπο που είναι κατασκευασμένο το μοντέλο, η πρόβλεψή μας είναι κυρίως μια παρέκταση – δεδομένης της τρέχουσας γνώσης μας για το μαγνητικό πεδίο της Γης», όπως τόνισε.

Οι επιστήμονες του Παρατηρητηρίου Ηλιακής Δυναμικής (Solar Dynamics Observatory-SDO) της NASA χρησιμοποίησαν τα υπολογιστικά τους μοντέλα για να δημιουργήσουν μια εικόνα του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου στις 10 Αυγούστου 2018. Η φωτεινή ενεργή περιοχή ακριβώς στην κεντρική περιοχή του Ήλιου δείχνει ξεκάθαρα μια συγκέντρωση γραμμών πεδίου, καθώς και η μικρή ενεργή περιοχή στο δεξιό άκρο του Ήλιου.

Απαιτείται αναβάθμιση συστημάτων πλοήγησης από αεροπορικές εταιρίες, στρατούς

Οι επιστήμονες δημοσίευσαν δύο μοντέλα στις 17 Δεκεμβρίου: το τυπικό WMM, με χωρική ανάλυση περίπου 3.300 χιλιομέτρων στον ισημερινό, και το πρώτο μοντέλο υψηλής ανάλυσης, με χωρική ανάλυση περίπου 300 χιλιομέτρων στον ισημερινό.

Ενώ ο καθένας μπορεί να χρησιμοποιήσει το πλέον ισχυρό μοντέλο υψηλής ανάλυσης, το μεγαλύτερο μέρος του υλικού GPS που χρησιμοποιείται από το ευρύ κοινό ενσωματώνει το τυπικό WMM και δεν είναι εξοπλισμένο για να χειριστεί το άλλο – και πολλοί χρήστες δεν θα επωφεληθούν από την αναβάθμιση, δήλωσε ο Δρ. Γουίλιαμ Μπράουν, γεωφυσικός και ερευνητής γεωμαγνητισμού της Βρετανικής Γεωλογικής Υπηρεσίας.

«Οι μεγάλες αεροπορικές εταιρείες θα αναβαθμίσουν το λογισμικό πλοήγησης σε ολόκληρο τον στόλο των αεροσκαφών τους για να φορτώσουν το νέο μοντέλο, και οι στρατοί του ΝΑΤΟ, για παράδειγμα, θα χρειαστεί επίσης να αναβαθμίσουν το λογισμικό σε έναν τεράστιο αριθμό πολύπλοκων συστημάτων πλοήγησης σε όλα τα είδη εξοπλισμού», δήλωσε ο Δρ. Μπράουν στο CNN. Αλλά για τους περισσότερους ανθρώπους, η αλλαγή δεν είναι απαραίτητη.

«Σκεφτείτε το όπως την αναβάθμιση του smartphone σας – δεν θέλετε απαραίτητα να αγοράσετε ένα νέο τηλέφωνο μόνο και μόνο για να αναβαθμίσετε μια εφαρμογή σε μια νέα έκδοση που είναι πιο ισχυρή», είπε.

Η μετάβαση στο νέο μοντέλο θα πρέπει να είναι μια απρόσκοπτη μετάβαση για τους χρήστες GPS – με την ενημέρωση, οι επιστήμονες επαλήθευσαν την ακρίβεια των προβλέψεων του προηγούμενου μοντέλου σχετικά με το πού θα καταλήξει ο μαγνητικός βορράς μέχρι το 2025, δήλωσε ο Δρ. Σουλιάτ.

«Η πρόβλεψη ήταν πολύ καλή», είπε. «Και έτσι το νέο μοντέλο επιβεβαίωσε ότι δεν “πέσαμε πολύ έξω”».

Γιατί ο μαγνητικός βορράς δεν παραμένει σε ένα σημείο;

Στην κορυφή του υδρόγειας σφαίρας, στη μέση του Αρκτικού Ωκεανού, βρίσκεται ο γεωγραφικός Βόρειος Πόλος, το σημείο όπου όλες οι γραμμές γεωγραφικού μήκους που περιβάλλουν τη Γη από πάνω προς τα κάτω συγκλίνουν στο βορρά.

Ο εντοπισμός του Βόρειου Πόλου είναι δύσκολος, καθώς καλύπτεται από κινούμενο θαλάσσιο πάγο, αλλά η γεωγραφική του θέση, γνωστή και ως αληθινός Βόρειος Πόλος, είναι σταθερή.

Συγκριτικά, ο μαγνητικός βόρειος πόλος είναι το βορειότερο σημείο σύγκλισης του μαγνητικού πεδίου της Γης, γνωστό και ως μαγνητόσφαιρα. Η μαγνητόσφαιρα, η οποία δημιουργείται από τα λιωμένα μέταλλα που αναδεύονται στον πυρήνα της Γης, προστατεύει τον πλανήτη από την επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία και εμποδίζει τους ηλιακούς ανέμους να απογυμνώσουν τη γήινη ατμόσφαιρα.

Επειδή ο αναβρασμός των υλικών αυτών στον πυρήνα της Γης δεν σταματά ποτέ, η μαγνητόσφαιρα δεν είναι ποτέ στατική. Ως αποτέλεσμα, το βορειότερο σημείο της βρίσκεται πάντα σε κίνηση.

Η ανακάλυψη του μαγνητικού βόρειου πόλου

Ο Βρετανός εξερευνητής Σερ Τζέιμς Κλαρκ Ρος ανακάλυψε τον μαγνητικό βόρειο πόλο το 1831 στον βόρειο Καναδά, περίπου 1.609 χιλιόμετρα νότια του αληθινού Βόρειου Πόλου.

Γνωρίζουμε τώρα ότι κάθε μέρα, ο μαγνητικός βορράς διαγράφει μια ελλειπτική διαδρομή περίπου 120 χιλιομέτρων.

Από την ανακάλυψή του και έπειτα ο μαγνητικός βορράς έχει απομακρυνθεί από τον Καναδά προς τη Ρωσία. Μέχρι τη δεκαετία του 1940, ο μαγνητικός βορράς είχε μετακινηθεί βορειοδυτικά από τη θέση που βρισκόταν το 1831 κατά περίπου 400 χιλιόμετρα. Το 1948, έφτασε στη νήσο Πρίγκιπας της Ουαλίας και μέχρι το 2000 είχε απομακρυνθεί από τις καναδικές ακτές.

«Συνήθως έχει μετακινηθεί περίπου 10 χιλιόμετρα (6,2 μίλια) ανά έτος ή λιγότερο τα τελευταία 400 χρόνια», δήλωσε ο Δρ. Μπράουν.

Ωστόσο, η τελευταία ενημέρωση του WMM ακολουθεί μια περίοδο εξαιρετικά ασυνήθιστης δραστηριότητας για τον μαγνητικό βόρειο πόλο.

Το 1990, η βόρεια μετατόπισή του επιταχύνθηκε, αυξάνοντας από 15 χιλιόμετρα ανά έτος σε 55 χιλιόμετρα ανά έτος, δήλωσε ο Δρ. Σουλιάτ. Η μετατόπιση «ήταν πρωτοφανής όσον αφορά τις καταγραφές που έχουμε», πρόσθεσε.

Γύρω στο 2015, η μετατόπιση επιβραδύνθηκε σε περίπου 35 χιλιόμετρα) ανά έτος. Η ταχεία επιβράδυνση ήταν επίσης πρωτοφανής, πρόσθεσε ο Δρ. Σουλιάτ. Μέχρι το 2019, οι διακυμάνσεις είχαν αποκλίνει τόσο πολύ από το προηγούμενο μοντέλο που οι επιστήμονες επικαιροποίησαν το WMM ένα χρόνο νωρίτερα.

Μελλοντική μετατόπιση

Οι επιστήμονες αναμένουν ότι η διολίσθηση προς τη Ρωσία θα συνεχίσει να επιβραδύνεται, αν και υπάρχει κάποια αβεβαιότητα σχετικά με το πόσο θα διαρκέσει η επιβράδυνση, και αν θα συνεχιστεί με τον τρέχοντα ρυθμό, σύμφωνα με τον Δρ. Μπράουν.

«Θα μπορούσε να αλλάξει (τον) ρυθμό του, ή ακόμη και να επιταχυνθεί ξανά», δήλωσε ο Δρ. Μπράουν. «Θα συνεχίσουμε να παρακολουθούμε το πεδίο και να αξιολογούμε τις επιδόσεις του WMM, αλλά δεν αναμένουμε ότι θα χρειαστεί να δημιουργήσουμε ένα νέο μοντέλο πριν από την προγραμματισμένη ενημέρωση το 2030».

Το μαγνητικό πεδίο της Γης έχει συμπεριφερθεί ακόμη πιο δραματικά στο παρελθόν, με τη μαγνητόσφαιρα να αποδυναμώνεται τόσο πολύ που η πολικότητά της αντιστράφηκε. Αυτό αντιστρέφει τους μαγνητικούς βόρειους και νότιους πόλους και η αλλαγή αυτή μπορεί να διαρκέσει δεκάδες χιλιάδες χρόνια.

Οι επιστήμονες έχουν εκτιμήσει ότι αυτή η αντιστροφή των πόλων, η οποία μπορεί να διαρκέσει χιλιάδες χρόνια για να ολοκληρωθεί, συμβαίνει περίπου μία φορά κάθε ένα εκατομμύριο χρόνια, αν και ο χρόνος μεταξύ των αντιστροφών ποικίλλει σημαντικά – από 5.000 χρόνια έως και 50 εκατομμύρια χρόνια.

Τα σημάδια που προηγούνται τέτοιων αναστροφών δεν είναι επίσης αρκούντως κατανοητά, γεγονός που καθιστά δύσκολη την πρόβλεψή τους, δήλωσε ο Δρ. Μπράουν. Η τελευταία μεγάλη αλλαγή έγινε πριν από περίπου 750.000 έως 780.000 χρόνια.

Κατά τη διάρκεια μιας πολικής αντιστροφής, θα μπορούσαν να επηρεαστούν τα ζώα που μεταναστεύουν χρησιμοποιώντας το μαγνητικό πεδίο για να πλοηγηθούν, όπως οι φάλαινες, οι πεταλούδες, οι θαλάσσιες χελώνες και πολλά είδη αποδημητικών πτηνών.

Μια αντιστροφή θα διέκοπτε τις ραδιοεπικοινωνίες και θα μπέρδευε τα συστήματα πλοήγησης. Οι δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά θα κινδύνευαν, καθώς ένα εξασθενημένο μαγνητικό πεδίο θα προσέφερε λιγότερη προστασία από τις διαστημικές καιρικές συνθήκες.

Ενώ η ζωή στη Γη έχει αντιμετωπίσει πολλαπλές μαγνητικές ανατροπές σε περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια, «δεν έχουμε βιώσει ποτέ μια αντιστροφή στην ιστορική περίοδο της σύγχρονης τεχνολογίας», δήλωσε ο Δρ. Μπράουν.