حركة القطب الشمالي المغناطيسي

يحدث شيء غريب في العالم، حيث ينزح القطب الشمالي المغناطيسي من كندا نحو سيبيريا بفعل الانزلاق الذي يحدث داخل قلب الكوكب من حديد سائل. يتحرك القطب الشمالي بسرعة كبيرة لدرجة أن الخبراء في العالم في مجال المغناطيسية الأرضية اضطروا إلى اتخاذ إجراءات نادرة.

في ديسمبر عام 2019، تم تعيين خبراء لتحديث النموذج المغناطيسي العالمي الذي يصف المجال المغناطيسي للكوكب، وهذا يساعد في إنشاء جميع أنواع الملاحة الحديثة وصولاً إلى خرائط غوغل على الهواتف الذكية والأنظمة التي توجه السفن في البحار.

بدأ تعيين النموذج المغناطيسي العالمي الحديث في عام 2015 وكان من المتوقع أن ينتهي في عام 2020، ومع ذلك، تغير الحقل المغناطيسي بسرعة كبيرة لدرجة أن الباحثين اضطروا لتعديل النموذج بأسرع وقت ممكن، لأن الخطأ كان يزداد باستمرار.

المشكلة تتعلق جزئيا بالقطب المتحرك وأيضا بالتغيرات العميقة التي تحدث في باطن الأرض. يتكون معظم المجال المغناطيسي الذي يتغير مع مرور الوقت من تمزق السائل في أعماق الأرض وتدفقاته العالمية. في عام 2016، على سبيل المثال، تسارع المجال المغناطيسي في العمق بالقرب من شمال جنوب أمريكا وشرق المحيط الهادئ. وسجلت أقمار صناعية مثل سوارم التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية هذه التغيرات.

في بداية عام 2018، النموذج المغناطيسي في العالم كان في مشكلة، الباحثون من NOAA والمسح الجيولوجي البريطاني في إدنبرة كانوا يقومون بالأبحاث السنوية عن مدى جودة النموذج في التقاط الاختلافات المغناطيسية في الأرض واكتشفوا أن النموذج غير دقيق لدرجة انه تجاوز الحد المقبول من الأخطاء في الملاحة.

القطب المغناطيسي الشمالي

القطب المغناطيسي الشمالي هو واحد من الأقطاب الثلاثة الشمالية في الكرة الأرضية، حيث يوجد الشمال الحقيقي وهو الطرف الشمالي الذي يدور حوله كوكب الأرض وهو المحور الأساسي. ومع ذلك، يختلف الغلاف المغناطيسي الذي يحمي الكوكب ويسمى الفقاعة المغناطيسية عن هذا الدوران. بدلا من ذلك، ينشأ دينامو في قلب الأرض مجالا مغناطيسيا يميل قليلا عن محور دوران الكوكب. يعرف الطرف الشمالي من المغناطيس الشريطي الذي يحيط بالكوكب بهذا الحجم باسم الشمال المغناطيسي الأرضي، وهي نقطة تقع قبالة الساحل الشمالي الغربي لجرينلاند والتي يتغير موقعها قليلا على مدار القرن الماضي.

النقطة التي تشير إليها البوصلة وتعتبر القطب المغناطيسي الشمالي، هي الموضع الذي يشير فيه خطوط المجال المغناطيسي إلى الأسفل. يختلف هذا الموقع عن الشمال المغنطيسي للأرض، حيث يتعرض للارتفاعات والنبضات في الدوامة الحديدية السائلة في أعماق الأرض بشكل أكبر. تجذب هذه التيارات المجال المغناطيسي وتسبب تذبذبا مغناطيسيا ينتقل شمالا عبر الكرة الأرضية، وهذا هو موقع القطب المغناطيسي الشمالي.

النموذج المغناطيسي العالمي

في عام 1831، كان جيمس كلارك روس أول من حدد موقع القطب الشمالي المغناطيسي في الجزر المتناثرة في إقليم نونافوت في كندا، ولكن منذ ذلك الحين تغير موقع القطب الشمالي بشكل كبير، إذ قطع مئات الأميال خلال العقود الماضية، والغريب في الأمر هو أن القطب الجنوبي المغناطيسي لم يتحرك كثيرًا.

قامت الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي والمسح الجيولوجي البريطاني بتطوير ما يعرف في النهاية بالنموذج المغناطيسي العالمي، حيث تم رسم جميع القطبين على نفس الخريطة. يتم تحديث هذا النموذج كل خمس سنوات، وأحدث تحديث كان في عام 2015. وبين كل تحديث، يقوم العلماء بجمع البيانات والملاحظات حول التغيرات المغناطيسية.

القطب التائه

هذا الوضع مثير للاهتمام، ما الذي يحدث الآن في العالم؟ في البداية، حدث التحرك المغناطيسي الأرضي عام 2016 في شمال أمريكا الجنوبية في أسوأ وقت ممكن، وذلك بعد نشر التحديثات عام 2015 للنموذج المغناطيسي العالمي. هذا يعني أن المجال المغناطيسي انكمش بعد هذا التحديث الأخير وتغيرت إحداثياته، وحدث ذلك بسرعة وبطريقة غير متوقعة.

ثانيا، حركة القطب الشمالي أدت إلى تفاقم المشكلة. تحرك القطب بطرق غير متوقعة وأدهش الخبراء والعلماء الذين قاموا بقياسه. في منتصف التسعينات، ازدادت سرعته من حوالي 15 كيلومترا في السنة إلى حوالي 55 كيلومترا في السنة. في عام 2001، دخل القطب المتجمد الشمالي – حيث هبط فريق طائرة على الجليد البحري في محاولة لتحديد موقع القطب.

في عام 2018، نقل القطب المغناطيسي الشمالي خط التاريخ الدولي إلى نصف الكرة الشرقي وهو يتحرك حالياً باتجاه سيبيريا. وتؤدي زيادة حجم المجال المغناطيسي للأرض إلى زيادة الأخطاء في النماذج الجيولوجية في المناطق التي يتغير فيها المجال المغناطيسي بسرعة، مثل القطب الشمالي. وبسبب سرعة تحرك القطب، تصبح هذه المنطقة أكثر عرضة للأخطاء.

لإصلاح النموذج المغناطيسي، قامت مجموعة من الباحثين بجمع البيانات لمدة ثلاث سنوات، وتضمنت البيانات النبض المغناطيسي لعام 2016، وتحديث النموذج المغناطيسي الحديث لديه دقة عالية جدًا.

الهزات المفاجئة التي تحدث تحت الأرض وتسبب كل هذه الغرابة، تمثل اهتمامًا أكبر من مجرد علم الخرائط، حيث تقدم حركات خطوط المجال المغناطيسي في الأرض إحدى النوافذ القليلة في هذا العلم الذي يتطلب اهتمام العلماء، وتحدث هذه التحركات على عمق آلاف الأميال تحت الأرض.

كندا تخسر المغناطيسية

في الوقت الحالي، يعمل العلماء على فهم سبب تغير المجال المغناطيسي بهذه السرعة، ويمكن تتبع النبضات المغناطيسية مثل تلك التي حدثت في عام 2016 إلى الموجات الكهرومغناطيسية الناشئة من أعماق نواة الأرض، ويمكن ربط الحركة السريعة للقطب المغناطيسي الشمالي بنفث عالي السرعة من الحديد السائل تحت كندا.

يبدو أن الطائرات تضعف المجال المغناطيسي تحت كندا، وهذا يعني أن كندا تفقد بشكل أساسي الحبل المغناطيسي مع سيبيريا. ويبدو أيضا أن موقع القطب المغناطيسي يتم التحكم فيه بقطعتين، إحداهما في كندا والأخرى في سيبيريا. ويبدو أن الشد السيبيري هو الذي ينتصر في هذه المعركة. وهذا يعني أن علماء المغنطيسية الأرضية يجب عليهم القيام بالعديد من الأبحاث لتتبع التغيرات ومعرفة ما سيكون عليه المستقبل

مستقبل القطب الشمالي المغناطيسي

من الصعب التنبؤ بمستقبل القطب الشمالي المغناطيسي، سواءً كان سيحافظ على سرعته في التحرك نحو سيبيريا أم لا، والشيء الوحيد الذي يمكن التأكد منه بشأن حركات القطب الشمالي هو عدم القدرة على التنبؤ بما سيحدث.

الصخور تحتوي على خرائط جيولوجية لحركات اغرب من الأقطاب المغناطيسية مما يشير إلى أنه في العشرين مليون سنة الماضية، قلب الشمال والجنوب المغناطيسي أماكن عدة مرات. يبدو أن هذا يحدث كل 200.000 إلى 300.000 سنة تقريبًا. الأسباب الدقيقة وراء هذه الانعكاسات لا تزال غير مؤكدة. الحركات الأخيرة ربما تشير إلى تغير في مكان الأقطاب وقلبهم حيث كل شيء ممكنا.

حتى الآن، لا يوجد دليل على حدوث أي انعكاس، وإذا حدث، فإن السجلات الجيولوجية تشير إلى أنه يستغرق عدة آلاف من السنين لحدوث انعكاس مثل هذا، ولا يمكن حدوثه بشكل فجائي.

تضيف نماذج الشمال المغناطيسي أن هذه القفزة الأخيرة ليست حتى أغرب شيء قام به القطب في التاريخ الأحدث، فقبل عام 1900، كان التجول في شمال كندا يشمل العديد من الهزات والمنعطفات القاسية. كل هذا له علاقة بالتغيرات في حركة السوائل لذلك النواة الخارجية. لذلك من الصعب القول ما إذا كانت سرعة اكتشاف الشمال المغناطيسي هي الوضع الطبيعي الجديد.

يعرف الخبراء أن القطب يتحرك بسرعة أكبر منذ عقود، ولا يدرون بالضبط ما الذي سيحدث، ولكن ما يحدث حاليًا هو شيء مختلف بالتأكيد