Menu Item
Severni geomagnetni pol (ali tečaj) se premika proti Rusiji. Pri tem se zadnja leta vede nekoliko nenavadno. Kaj to pomeni, zakaj se to dogaja in ali nas mora skrbeti, smo povprašali strokovnjaka, fizika dr. Primoža Kajdiča.
Nenavadno dogajanje v Zemljini sredici je povzročilo, da je severni geomagnetni pol (ali tečaj; v nadaljevanju SGP) v zadnjih dvajsetih letih zapustil teritorialne vode Kanade in jo mahnil proti ruski Sibiriji, piše fizik in raziskovalec dr. Primož Kajdič na svojem Sončnem blogu.
Dr. Kajdiča z Oddelka za vesoljske znanosti Geofizikalnega inštituta Mehiške nacionalne avtonomne univerze v Cuidad de Mexico smo vprašali, zakaj se je to zgodilo in kaj to pomeni. Preden pa začnemo z odgovori, pa poglejmo, kaj sploh je severni geomagnetni pol.
Že nekaj časa ljudje vemo, da je Zemlja nekakšen velikanski magnet. Prvi namig o tem smo dobili že pred približno 1.000 leti, ko so kitajski učenjaki opazili “magične” lastnosti minerala, ki ga danes imenujemo magnetit. Opazili so, da privlači kovinske predmete in da se prosto viseč ali plavajoč na vodi poravna v smeri približno sever-jug. Vzroka za to niso poznali, so pa to lastnost izkoristili v praksi in izdelali prve kompase.
Ti so sčasoma prišli tudi v Evropo, kjer so se v času prvega razcveta znanosti, v renesansi, začeli resneje ukvarjati z lastnostmi magnetov in jih poskušali razložiti. Tako je leta 1600 angleški zdravnik in fizik William Gilbert v svoji knjigi De Magnete (O magnetu) podal hipotezo, da je magnetno polje posledica lastnosti Zemlje same. Prvi je podal tudi idejo o obstoju magnetnega polja oziroma silnic, ki obkrožajo Zemljo, in s tem položil temelje za sodobno znanost o geomagnetizmu in za razumevanje Zemljinega magnetnega polja. V 19. stoletju pa je nemški znanstvenik Carl Friedrih Gauss razvil matematična orodja, s katerimi lahko lahko dokaj zanesljivo opišemo magnetna polja.
Pomen Zemljinega magnetnega polja
Zemljino magnetno polje je ključno za življenje na našem planetu in delovanje sodobne tehnologije. Deluje kot ščit pred sevanji iz vesolja, Ta lahko poškodujejo organizme ali dedni material, pa tudi občutljivo tehnologijo (satelite in električna omrežja). Magnetno polje usmerja visokoenergijske nabite delce (elektrone in protone) iz Sonca in vesolja proti poloma. Učinek ob močnejših Sončevih izbruhih vidimo kot severni (ali južni) sij.
Magnetno polje omogoča delovanje kompasov, kar je bilo ključnega pomena za navigacijo že v zgodovini, ostaja pa pomembno tudi danes, zlasti kot rezervni sistem v primeru odpovedi elektronske navigacije.
“Kar vemo danes, je, da geomagnetno polje nastaja in se nenehno obnavlja globoko pod našimi nogami – v zunanjem Zemljinem jedru,” je za N1 pojasnil dr. Kajdič.
“Tega sestavljajo tekoče kovine, predvsem železo in nikelj. Ker je jedro zelo vroče, prihaja do nekakšnega vrenja, kar pomeni, da se snov v njem ves čas premika. Na primer, bolj vroča ter lažja snov se dviga proti zunanjemu robu jedra, kjer se ohladi in znova potone v smeri proti središču Zemlje. Dejstvo, da se Zemlja vrti, ta gibanja še dodatno zaplete. Temu procesu, ki nenehno obnavlja geomagnetno polje, rečemo dinamo.” Je pa ta proces izjemno nepredvidljiv in dogajanje v Zemljini sredici se odraža v spremembah geomagnetnega polja – njegovi jakosti, orientaciji ter v legi magnetnih tečajev, je še razložil.
Kakšna je razlika med geografskim in magnetnim polom?
Zemlja ima dva geografska pola (tečaja), severni in južni, prav tako pa ima (kot vsak magnet) tudi dva magnetna pola, ki ju prav tako imenujemo severni in južni.
Poimenovanje je zgodovinsko in včasih pri nestrokovnjakih prihaja do zmede ali enačenja obeh pojmov. Zato poglejmo razlike:
Geografska pola (ali tečaja) sta točki na severni oziroma južni polobli, kjer se vse zemljepisne dolžine srečajo. To sta severni in južni konec Zemljine osi vrtenja. Obe točki ležita natančno na 90 stopinjah severne oziroma južne zemljepisne širine. Severni pol leži na Arktiki, južni pa na Antarktiki. Obe sta referenčni točki za zemljepisne karte in globalno navigacijo.
Geomagnetna pola sta točki, kjer magnetno polje Zemlje navpično prodira v zemeljsko površje (severni geomagnetni pol/SGP) oziroma, kjer iz njega navpično izhaja (južni magnetni pol/JGP).
Geografska in magnetna pola se ne ujemata. Zato recimo kompas ne kaže natančno v geografski smeri sever-jug. Odstopanje med geografskima in geomagnetnim poloma imenujemo deklinacija.
Za morda še lažje razumevanje napisanega osnovne lastnosti obeh pojmov predstavljamo tudi v tabeli.
"Sprehajanje geomagnetnega pola"
Da se geomagnetna pola premikata, vemo že več kot 400 let, približno 100 let pa njun položaj tudi neposredno merimo.
Obstaja pa tudi veda, paleomagnetizem, ki preučuje, v katero smer je bilo magnetno polje "obrnjeno" v preteklosti. Zapis o tem se namreč shrani v nekaterih kamninah, so ugotovili znanstveniki. "Znanstvenikom je s paleomagnetizmom uspelo rekonstruirati lego severnega geomagnetnega tečaja vse od leta 200 našega štetja danes in izkazalo se je, da je ta v preteklosti pogosto menjal svojo lego. Tako se je na primer okoli leta 200 našega štetja nahajal v Sibiriji, leta 550 severno od norveške obale, okoli let 700 ter 1450 je bil na Grenlandiji itd." je povedal dr. Kajdič.
Pri preučevanju premikov SGP pa so znanstveniki uporabili tudi ohranjene podatke, ki so jih od 17. stoletja dalje beležili na plovbah trgovskih ladij (predvsem britanskih in nizozemskih) po svetu.
"Takratni kompasi so večinoma merili le deklinacijo magnetnega polja, torej njegovo lokalno smer glede na pravi (geografski) sever. In čeprav se je veliko ladijskih dnevnikov skozi stoletja izgubilo, je sodobnim zgodovinarjem vseeno uspelo najti več deset tisoč starih meritev in zato so znanstveniki lahko dokaj natančno določili lego geomagnetnih polov ter njuno premikanje v preteklih 400 letih," je pojasnil dr. Kajdič.
Danes številni observatoriji po vsem svetu izvajajo meritve geomagnetnega polja, ki služijo za izdelavo tako imenovanega svetovnega magnetnega modela (World Magnetic Model, WMM). Znanstveniki izdelajo nov model vsakih pet let.
Premika se tudi južni magnetni tečaj, a potuje bistveno počasneje od severnega – le 8 kilometrov na leto.
V tem stoletju se je premikanje nenavadno spremenilo. Kaj to pomeni?
"Danes vemo, da se je zadnjih 400 let severni geomagnetni tečaj nahajal na severu Kanade, in čeprav je kar veliko "vandral" naokoli, se od tam ni oddaljil," je povedal dr. Kajdič.
Običajno se je premaknil nekje med 15 in 19 kilometri na leto. "V 21. stoletju pa je premikanje severnega magnetnega pola dobilo pospešek, saj se mu je hitrost povišala na kar 55 km na leto oziroma 150 metrov na dan," je dodal. Potem pa se je zadnjih pet let zgodba obrnila – hitrost severnega magnetnega tečaja se je postopoma zniževala in trenutno znaša le 25 kilometrov na leto.
To je drugače od pričakovanj. Ko so leta 2015 izdelali predzadnji model za napoved gibanja SGP, je bilo predvideno, da bo ta uporaben do leta 2020. Vendar so spremembe postale tako izrazite, da je bila intervencija potrebna že leta 2019 – prvič v zgodovini, pojasnjuje dr. Kajdič.
"V oči pa bode tudi to, da tokrat SGP ne vandra, ampak se nekako sistematično premika v smeri proti Sibiriji," je dejal dr. Kajdič.
Te spremembe bi se lahko izkazale za izjemno pomembne. Dejstvo, da magnetno polje spreminja svojo orientacijo, ni zanemarljivo, saj se v letalskem in morskem prometu še vedno uporablja kompas kot sekundarni sistem za navigacijo v primeru, da GPS-navigacija odpove.
Natančno "zasledovanje" teh sprememb je prav tako velikega pomena za današnje tehnološke sisteme. Svetovni magnetni model WMM uporabljajo orodja, ki v pametnih telefonih opravljajo vlogo kompasa, nanj se zanaša tudi GPS-sistem in celo vojaške podmornice ter letala.
Kje bo geomagnetni pol čez deset let?
Ali lahko predvidimo, kje bo geomagnetni tečaj čez recimo leto dni ali deset let, smo vprašali dr. Kajdiča. "Procesa dinama ne poznamo dovolj dobro, da bi znali neposredno povezati dogajanje v Zemljini sredici in na površju. Obstajajo modeli, ki predvidevajo obstoj struj oziroma tokov v jedru, s katerimi lahko razložimo spremembe na površju Zemlje, vendar nismo sposobni vnaprej napovedati pojava teh struj. Napovedovati, kako bo z magnetnim poljem v prihodnosti, je lahko dokaj tvegano in za daljša časovna obdobja praktično nemogoče," je odgovoril dr. Kajdič.
Vemo tudi, da je v zgodovini že večkrat prišlo do menjave oziroma inverzije geomagnetnih tečajev (o čemer smo že pisali). Je to premikanje povezano s tem pojavom? "Kot rečeno, ne znamo zanesljivo napovedati, kaj se bo z geomagnetnim poljem dogajalo v prihodnosti, zato tudi ne znamo napovedati njegovih inverzij (obratov) in ekskurzij ('sprehodov')," je na vprašanje odgovoril naš sogovornik.
Ali obstajajo razlogi za skrb?
Ali spremembe Zemljinega magnetnega polja že vplivajo na satelite, komunikacijske sisteme ali zaščito pred kozmičnim sevanjem? "Spremembe geomagnetnega polja seveda zaznavajo znanstveni sateliti, kot je na primer misija SWARM Evropske vesoljske agencije. Ni pa podatkov o tem, da bi trenutne spremembe imele kakršenkoli negativni vpliv na naše tehnologije oziroma zdravje," je pojasnil Kajdič.
Na vprašanje, ali obstaja možnost, da so spremembe Zemljinega magnetnega polja del običajnih dolgoročnih ciklov in ne nujno znak skrb vzbujajočih dogodkov, pa je odgovoril: "To je najverjetnejša razlaga. Vemo, da se je Zemljino magnetno polje v preteklih milijonih let močno spreminjalo in ni razloga, da se ne bi tudi prihodnje. Kljub temu razlogov za skrb zaenkrat še ni."
Če pa bi se izkazalo, da bi nas premikanje geomagnetnih polov moralo začeti skrbeti, ali ljudje sploh kaj lahko naredimo? Kakšne praktične korake bi morali ljudje in organizacije sprejeti zaradi teh sprememb? "Dejansko ne moremo narediti ničesar. Tem mogočnim naravnim pojavom smo lahko le pasivne priče," je na vprašanje odgovoril dr. Kajdič.
Kakšno je tvoje mnenje o tem?
Sodeluj v razpravi ali preberi komentarje