Naukowcy aktualizują lokalizację magnetycznego bieguna północnego Ziemi. Zmierza w kierunku Rosji

W ostatnich dziesięcioleciach Magnetyczny Ruch Północny przyspieszył dramatycznie, osiągając niespotykaną prędkość, ale w ostatnim zwrotach zwolnił. Jak dotąd nauka nie była w stanie wyjaśnić podstawowej przyczyny tego niezwykłego zachowania pola magnetycznego planety

Jeśli używasz smartfona do nawigacji, system właśnie otrzymał kluczową aktualizację. Naukowcy wprowadzili taki, który rejestruje pozycję magnetycznego bieguna północnego, ujawniając, że słup jest teraz bliżej Syberii niż pięć lat temu i nadal zbliża się do Rosji.

W przeciwieństwie do geograficznego bieguna północnego, który oznacza ustalone położenie, położenie magnetycznego bieguna północnego jest określone przez pole magnetyczne Ziemi, które ciągle się porusza. W ostatnich dziesięcioleciach Magnetyczny ruch północny został bezprecedensowy – dramatycznie przyspieszył, a następnie, w najnowszym terminie, szybko złagodził – chociaż naukowcy nie mogą wyjaśnić podstawowej przyczyny tego niezwykłego zachowania pola magnetycznego.

Globalne systemy pozycjonowania, w tym te stosowane przez samoloty i statki, znajdują magnetyczną północ za pomocą światowego modelu magnetycznego, określonego w 1990 r. Opracowany przez British Geological Service oraz Oceanic and Atmospheric National Administration, ten model rejestruje ustaloną pozycję magnetycznej Północ i przewiduje swój przyszły dryf w oparciu o trajektorię ostatnich lat. Aby zachować dokładność pomiarów GPS, co pięć lat badaczy, przedefiniowanie oficjalnej pozycji magnetycznej Północy i wprowadzenie nowych prognoz na następne pięć lat dryfowania.

„Im bardziej oczekuje się, że zaktualizuje model, tym większy błąd”, ostrzega, starszy badacz z University of Colorado, Boulder i krajowych ośrodków informacji o środowisku NOAA. „Sposób budowy modelu, nasza prognoza jest przede wszystkim ekstrapolacją, biorąc pod uwagę naszą obecną wiedzę o polu magnetycznym Ziemi”.

Naukowcy wprowadzili dwa modele 17 grudnia: standardowy WMM, z rozdzielczością przestrzenną około 3300 kilometrów (2051 mil) Ekwadoru i pierwszym modelem wysokiej rozdzielczości, z rozdzielczością przestrzenną około 300 kilometrów (186 mil) od Ecuador. Chociaż każdy może korzystać z najpotężniejszego modelu wysokiej rozdzielczości, większość sprzętu GPS używanego przez ogół społeczeństwa zawiera standardowe WMM i nie jest przygotowane do radzenia sobie z drugim – a wielu użytkowników nie skorzysta z aktualizacji, powiedział jeden badacz geofizyczny i geomagnetyzmu w British Geological Survey, w e -mailu.

„Duże linie lotnicze zaktualizują oprogramowanie nawigacyjne całej floty samolotów, aby załadować nowy model, a siły zbrojne NATO będą musiały zaktualizować oprogramowanie dużej liczby złożonych systemów nawigacyjnych w całym rodzaju sprzętu”, wyjaśnia Brown do CNN. Ale dla większości ludzi zmiana nie jest konieczna.

„Pomyśl o tym jako o aktualizacji smartfona – niekoniecznie chce kupić nowy telefon, aby zaktualizować aplikację do nowej mocniejszej wersji”, mówi.

Wraz z aktualizacją naukowcy potwierdzili dokładność prognoz poprzedniego modelu dotyczące lokalizacji magnetycznej północy do 2025 r., Mówi Chullilat.

„Prognoza była bardzo dobra” – mówi. „A nowy model potwierdził, że nie byliśmy daleko”.

Ale dlaczego wszystkie te aktualizacje są niezbędne i dlaczego magnetyczna północ nie jest w tym samym miejscu?

Magnetyczna północ niż „True North

Na szczycie świata, na środku Oceanu Arktycznego, znajduje się geograficzny biegun północny, punkt, w którym wszystkie linie długościowe otaczające Ziemię od góry do dołu zbiegają się na północ.

Oznaczenie bieguna północnego jest wyzwaniem, ponieważ jest objęte ruchomym lodem morskim, ale jego położenie geograficzne, znane również jako prawdziwy biegun północny, jest ustalone.

Dla porównania, magnetyczny biegun północny jest najbardziej wysuniętym na północ punktem konwergencji, znanym również jako magnetosfera. Magnetosfera, generowana przez pobudzenie metali rzuconych w jądro Ziemi, chroni planetę przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym i zapobiega zniszczeniu atmosfery Ziemi.

Ponieważ agitacja konwekcyjna w rdzeniu Ziemi nigdy się nie kończy, magnetosfera nigdy nie jest statyczna. W rezultacie jego North Point zawsze się porusza.

Brytyjski odkrywca Sir James Clark Ross odkrył magnetyczny biegun północny w 1831 r. W północnej Kanadzie, około tysiąca mil (1609 kilometrów) na południe od prawdziwego bieguna północnego. Wiemy teraz, że każdego dnia magnetyczna północ rysuje eliptyczną ścieżkę około 120 kilometrów (75 mil).

Od czasu odkrycia magnetyczna północ odszedł z Kanady i zbliżył się do Rosji. W latach 40. XX wieku Północ magnetyczna przeniosła się na północny zachód ze swojej pozycji 1831 na około 250 mil (400 kilometrów). W 1948 r. Przybył na wyspę Prince of Wales i do 2000 r. Porzucił już kanadyjskie plecy.

„Zazwyczaj około 10 km (6,2 mil) rocznie lub mniej w ciągu ostatnich 400 lat poruszyło się”, mówi Brown.

Jednak ostatnia aktualizacja WMM następuje po bardzo nietypowym okresie aktywności dla magnetycznego bieguna północnego. Chullilat powiedział, że w 1990 r. Jego North Drift przyspieszył, rosnąc z 9,3 mil (15 kilometrów) do 34,2 mil (55 kilometrów) rocznie. Zmiana „była bezprecedensowa, zgodnie z zapisami, które mamy” – dodał.

Około 2015 r. Drift złagodził do około 21,7 mil (35 kilometrów) rocznie. Szybkie opóźnienie nie ma też precedensy, powiedział Chullilat. W 2019 r. Fluktuacje zostały odwrócone zarówno z poprzedniego modelu, który naukowcy zaktualizowali WMM rok wcześniej.

Przyszła pochodna

Według Browna naukowcy oczekują, że Rosja będzie nadal zwalniać, chociaż istnieje pewna niepewność co do czasu spowolnienia i będzie kontynuować bieżące tempo, według Browna.

„Może to zmienić tempo, a nawet ponownie przyspieszyć”, teoretyzuje Brown. „Będziemy nadal monitorować pole i oceniać wydajność WMM, ale nie przewidujemy potrzeby uruchomienia nowego modelu przed oczekiwaną aktualizacją w 2030 r.”

Pole magnetyczne Ziemi miało w przeszłości jeszcze bardziej dramatyczne zachowanie, a magnetosfera osłabiła w taki sposób, że jego polaryzacja została odwrócona. To odwraca północne i południowe bieguny magnetyczne, a zmiany mogą trwać dziesiątki tysięcy lat. Naukowcy szacują, że ta polarna inwersja, której ukończenie może potrwać tysiące lat, występuje około raz na milion lat, chociaż czas między inwersjami różnił się bardzo – od 5000 lat do 50 milionów lat. Znaki poprzedzające te zakręty również nie są dobrze poznane, co utrudnia ich prognozę, wyjaśnia Brown. Ostatni poważny zwrot miał miejsce około 750 000 do 780 000 lat.

Podczas zakrętu polarnego mogą wpływać na zwierzęta migrowane przy użyciu pola magnetycznego, aby poprowadzić siebie, takie jak wieloryby, motyle, żółwie morskie i wiele migracyjnych gatunków ptaków. Polarne obracanie może zakłócać radiowe systemy nawigacyjne. Satelity orbity byłyby zagrożone, ponieważ osłabione pole magnetyczne zapewniłyby mniejszą ochronę przed pogodą przestrzenną.

Chociaż życie na Ziemi oparło się wielokrotnym inwersjom magnetycznym w ciągu 100 milionów lat, „nigdy nie przeszliśmy odwrócenia, gdy obecna była współczesna technologia”, mówi Brown.

„Z pewnością byłby to interesujący czas dla inżynierów, aby dostosować naszą technologię, ale mamy nadzieję, że jest to czas, w którym może powoli budować przez wieki, a nie nagłą zmianę”.