غزال زیاری: طبق روایتها و داستانهای تاریخی مسیحی، بابانوئل در شب کریسمس هدایایی برای کودکان میبرد و بعد از اتمام کارش، باید به خانهاش در قطب شمال برگردد؛ حتی اگر آنقدر برف باریده باشد که گوزنهایش مسیر را تشخیص ندهند، باز هم بابانوئل به قطب بازخواهد گشت.
تنها گزینه بابانوئل برای یافتن قطب شمال، قطبنماست، اما یک چالش بزرگ پیش روی اوست: او باید بتواند قطب شمال درست را پیدا کند. واقعیت این است که دو قطب شمال وجود دارد؛ یکی قطب شمال جغرافیایی که روی نقشهها میبینیم و دیگری قطب شمال مغناطیسی که قطبنما به آن متکی است و این دو یکی نیستند.
وقتی دو قطب شمال داریم
قطب شمال جغرافیایی که به آن “شمال حقیقی” هم گفته میشود، نقطهای است در انتهای محور چرخش زمین. تصور کنید یک توپ تنیس را در دست راستتان گرفتهاید. انگشت شستتان روی پایین توپ و انگشت وسطتان روی بالای آن قرار دارد. حالا با انگشتان دست چپ توپ را بچرخانید.
نقاطی که شست و انگشت وسط دست راستتان در هنگام چرخش، با توپ تماس دارند، محور چرخش را تعریف میکنند که از قطب جنوب تا قطب شمال امتداد دارد و از مرکز توپ عبور میکند.
اما قطب شمال مغناطیسی زمین تعریف متفاوتی دارد؛ بیش از هزار سال پیش، کاوشگران شروع به استفاده از قطبنما کردند؛ ابزارهایی که معمولاً از یک تکه چوب یا چوبپنبهٔ شناور با یک سوزن مغناطیسی ساخته میشدند تا مسیر خود را پیدا کنند. زمین دارای یک میدان مغناطیسی است که مثل یک آهنربای غولپیکر عمل میکند و سوزن قطبنما با آن همراستا میشود.
قطب شمال مغناطیسی، همان قطبی است که دستگاههایی مثل گوشیهای هوشمند برای مسیریابی از آن استفاده میکنند و این قطب در طول زمان جابهجا میشود.
چرا قطب شمال مغناطیسی جابهجا میشود؟
حرکت قطب شمال مغناطیسی، نتیجهٔ فعال بودن هستهٔ زمین است. هستهٔ درونی زمین که از ۵۱۵۰ کیلومتر زیر پای ما آغاز میشود، جامد است و آنقدر تحت فشار قرار دارد که نمیتواند ذوب شود؛ اما هستهٔ بیرونی مذاب است و از آهن و نیکل ذوبشده تشکیل شده.
گرمای هستهٔ درونی باعث میشود تا آهن و نیکل مذاب در هستهٔ بیرونی حرکت کنند؛ درست مثل سوپی که در قابلمهای روی اجاق داغ در حال جوشیدن است. حرکت این مایع غنی از آهن، میدان مغناطیسیای ایجاد میکند که کل زمین را در برمیگیرد. با حرکت آهن مذاب در هستهٔ بیرونی، قطب شمال مغناطیسی نیز سرگردان میشود.
در بیشتر ۶۰۰ سال گذشته، این قطب در محدودهٔ شمال کانادا جابهجا میشد و سرعت حرکتش تا حدود سال ۱۹۹۰ نسبتاً کند بود (حدود ۹.۵ تا ۱۴.۵ کیلومتر در سال)؛ اما بعد از آن سرعت بهطور چشمگیری افزایش یافت و به حدود ۵۴.۵ کیلومتر در سال رسید.
حدود یک قرن پیش، این قطب در جهت کلی قطب شمال جغرافیایی شروع به حرکت کرد. دانشمندان علوم زمین نمیتوانند دلیل دقیق آن را بگویند و تنها میدانند که این تغییر، بازتابی از دگرگونی جریانهای هستهٔ بیرونی زمین است.
بازگرداندن بابانوئل به خانه
پس اگر خانهٔ بابانوئل در قطب شمال جغرافیایی که در میانهٔ یخزدهٔ اقیانوس منجمد شمالی قرار دارد باشد، این سؤال مطرح میشود که وقتی دو قطب شمال داریم، او چگونه جهت قطبنمایش را اصلاح میکند.
فرقی نمیکند که بابانوئل برای تشخیص جهتش از قطبنما استفاده کند یا گوشی هوشمند؛ چرا که هر دو برای تعیین جهت حرکت، قطب شمال مغناطیسی را بهعنوان مرجع میشناسند.
گرچه سامانههای مدرن GPS، میتوانند با دقت بالایی موقعیت شما را هنگام رفتن به خانهٔ مادربزرگتان نشان دهند، ولی اگر دستگاه نداند که قطب شمال مغناطیسی کجاست، نمیتواند بهطور دقیق بگوید که در چه جهتی باید حرکت کنید.
پس اگر بابانوئل از یک قطبنمای قدیمی استفاده میکند، باید آن را بر اساس اختلاف میان شمال حقیقی و شمال مغناطیسی تنظیم کند. برای این کار، او باید “میل مغناطیسی” محل خودش را بداند (زاویهای بین شمال حقیقی و شمال مغناطیسی) و اصلاحات لازم را روی قطبنمایش انجام دهد.
سازمان ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) یک ماشینحساب آنلاین دارد که میتواند در این کار کمک کند.
اما اگر او یک گوشی هوشمند داشته باشد، باید بداند که خود گوشی یک مغناطیسسنج داخلی دارد که این کار را انجام میدهد. این حسگر میدان مغناطیسی زمین را در محل اندازهگیری کرده و سپس با استفاده از “مدل جهانی میدان مغناطیسی” اصلاح لازم را برای مسیریابی دقیق اعمال میکند.
منبع: sciencealert
58321
