Uaktualnienie, 9 stycznia: Wydanie Modelu Magnetycznego Świata zostało przesunięte na 30 stycznia z powodu trwającego w USA government shutdown.

Coś dziwnego dzieje się na szczycie świata. Północny biegun magnetyczny Ziemi oddala się od Kanady i kieruje się w stronę Syberii, napędzany przez ciekłe żelazo chlupoczące w jądrze planety. Biegun magnetyczny porusza się tak szybko, że zmusił światowych ekspertów od geomagnetyzmu do rzadkiego ruchu.

W dniu 15 stycznia mają oni zaktualizować Światowy Model Magnetyczny, który opisuje pole magnetyczne planety i leży u podstaw całej nowoczesnej nawigacji, od systemów, które kierują statkami na morzu po Mapy Google na smartfonach.

Najnowsza wersja modelu ukazała się w 2015 roku i miała trwać do 2020 roku – ale pole magnetyczne zmienia się tak szybko, że naukowcy muszą naprawić model już teraz. „Błąd cały czas rośnie” – mówi Arnaud Chulliat, geomagnetyk z University of Colorado Boulder i National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA’s) National Centers for Environmental Information.

Problem polega częściowo na ruchomym biegunie, a częściowo na innych przesunięciach w głębi planety. Chmury cieczy w jądrze Ziemi generują większość pola magnetycznego, które zmienia się w czasie, gdy zmieniają się głębokie przepływy. W 2016 roku, na przykład, część pola magnetycznego tymczasowo przyspieszyła głęboko pod północną Ameryką Południową i wschodnim Oceanem Spokojnym. Satelity takie jak misja Swarm Europejskiej Agencji Kosmicznej śledziły to przesunięcie.

Na początku 2018 roku Światowy Model Magnetyczny był w tarapatach. Naukowcy z NOAA i British Geological Survey w Edynburgu co roku sprawdzali, jak dobrze model oddaje wszystkie zmiany w ziemskim polu magnetycznym. Zdali sobie sprawę, że jest on tak niedokładny, że wkrótce przekroczy dopuszczalną granicę błędów nawigacyjnych.

Wędrujący biegun

„To była ciekawa sytuacja, w której się znaleźliśmy”, mówi Chulliat. „Co się dzieje?” Odpowiedź jest dwojaka, poinformował w zeszłym miesiącu na spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej w Waszyngtonie.

Po pierwsze, ten 2016 impuls geomagnetyczny pod Ameryką Południową pojawił się w najgorszym możliwym momencie, tuż po aktualizacji Światowego Modelu Magnetycznego z 2015 roku. Oznaczało to, że pole magnetyczne zakołysało się tuż po ostatniej aktualizacji, w sposób, którego planiści nie przewidzieli.

Po drugie, ruch północnego bieguna magnetycznego pogorszył problem. Biegun wędruje w nieprzewidywalny sposób, który fascynował odkrywców i naukowców od czasu, gdy James Clark Ross po raz pierwszy zmierzył go w 1831 roku w kanadyjskiej Arktyce. W połowie lat 90-tych nabrał on prędkości, z około 15 kilometrów na rok do około 55 kilometrów na rok. W 2001 roku dotarł do Oceanu Arktycznego, gdzie w 2007 roku zespół, w skład którego wchodził Chulliat, wylądował samolotem na lodzie morskim, próbując zlokalizować biegun.

W 2018 roku biegun przekroczył Międzynarodową Linię Daty i znalazł się na półkuli wschodniej. Obecnie zmierza w kierunku Syberii.

Geometria ziemskiego pola magnetycznego powiększa błędy modelu w miejscach, gdzie pole szybko się zmienia, takich jak biegun północny. „Fakt, że biegun szybko się zmienia sprawia, że ten region jest bardziej podatny na duże błędy” – mówi Chulliat.

Aby naprawić World Magnetic Model, on i jego koledzy nakarmili go trzema latami ostatnich danych, które obejmowały impuls geomagnetyczny z 2016 roku. Nowa wersja powinna pozostać dokładna, jak mówi, do następnej regularnej aktualizacji w 2020 roku.

Podstawowe pytania

W międzyczasie naukowcy pracują nad zrozumieniem, dlaczego pole magnetyczne zmienia się tak dramatycznie. Pulsacje geomagnetyczne, takie jak ta, która miała miejsce w 2016 roku, mogą być związane z falami „hydromagnetycznymi” powstającymi w głębi jądra1. A szybki ruch północnego bieguna magnetycznego może być związany z szybkim strumieniem ciekłego żelaza pod Kanadą2.

Strumień ten wydaje się być rozmazany i osłabia pole magnetyczne pod Kanadą, Phil Livermore, geomagnetyk z Uniwersytetu w Leeds, UK, powiedział na spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej. I to oznacza, że Kanada jest zasadniczo traci magnetyczny tug-of-war z Syberią.

„Położenie północnego bieguna magnetycznego wydaje się być regulowane przez dwie wielkoskalowe plamy pola magnetycznego, jedną pod Kanadą, a drugą pod Syberią” – mówi Livermore. „Syberyjska plama wygrywa rywalizację”.

Co oznacza, że światowi geomagnetycy będą mieli wiele do utrzymania ich zajętych w przewidywalnej przyszłości.