قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
إذا كنت تستخدم هاتفك الذكي للتنقل، فهذا يعني أن نظامك قد حصل للتو على تحديث مهم. أصدر العلماء نموذجا جديدا لتتبع موقع القطب الشمالي المغناطيسي، وكشفوا أن القطب أصبح الآن أقرب إلى سيبيريا مما كان عليه قبل خمس سنوات، ويستمر في الانجراف نحو روسيا.
على عكس القطب الشمالي الجغرافي، الذي يمثل موقعًا ثابتًا، يتم تحديد موقع القطب الشمالي المغناطيسي من خلال المجال المغناطيسي للأرض، والذي يكون في حركة مستمرة. على مدى العقود القليلة الماضية، كانت حركة الشمال المغناطيسي غير مسبوقة – فقد تسارعت بشكل كبير، ثم تباطأت بسرعة في تطور أحدث – على الرغم من عدم قدرة العلماء على تفسير السبب الكامن وراء السلوك غير المعتاد للمجال المغناطيسي.
تحدد أنظمة تحديد المواقع العالمية، بما في ذلك تلك التي تستخدمها الطائرات والسفن، الشمال المغناطيسي باستخدام النموذج المغناطيسي العالمي، كما تم تسميته في عام 1990. وقد تم تطويره من قبل هيئة المسح الجيولوجي البريطانية والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، ويشير هذا النموذج إلى الموقع الثابت للمغناطيسي. الشمال ويتنبأ بالانجراف المستقبلي بناءً على مسار السنوات القليلة الماضية. وللحفاظ على دقة قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، يقوم الباحثون كل خمس سنوات بمراجعة WMM، وإعادة ضبط الموقع الرسمي للشمال المغناطيسي وتقديم تنبؤات جديدة للسنوات الخمس القادمة من الانجراف.
وقال الدكتور أرنو تشوليات، عالم الأبحاث البارز في جامعة كولورادو، بولدر، والمراكز الوطنية للمعلومات البيئية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA): “كلما انتظرت تحديث النموذج، كلما أصبح الخطأ أكبر”. “الطريقة التي تم بها بناء النموذج، توقعاتنا هي في الغالب استقراء نظرا لمعرفتنا الحالية بالمجال المغناطيسي للأرض.”
هذا العام، أصدر العلماء نموذجين في 17 ديسمبر: نموذج WMM القياسي، بدقة مكانية تبلغ حوالي 2051 ميلًا (3300 كيلومتر) عند خط الاستواء، والنموذج الأول عالي الدقة، بدقة مكانية تبلغ حوالي 186 ميلًا (300 كيلومتر) ) عند خط الاستواء. في حين أنه يمكن لأي شخص استخدام النموذج الأكثر قوة عالي الدقة، فإن معظم أجهزة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التي يستخدمها عامة الناس تتضمن معيار WMM وهي غير مجهزة للتعامل مع الآخر – ولن يستفيد العديد من المستخدمين من الترقية، كما قال الدكتور ويليام براون. ، باحث في الجيوفيزياء والمغناطيسية الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي البريطانية، في رسالة بالبريد الإلكتروني.
وقال براون لشبكة CNN: “ستعمل شركات الطيران الكبرى على ترقية برامج الملاحة عبر أساطيلها الكاملة من الطائرات لتحميل النموذج الجديد، وستحتاج الجيوش في الناتو إلى ترقية البرامج في عدد كبير من أنظمة الملاحة المعقدة عبر جميع أنواع المعدات”. ولكن بالنسبة لمعظم الناس، فإن التبديل ليس ضروريا.
وقال: “فكر في الأمر مثل ترقية هاتفك الذكي – فأنت لا ترغب بالضرورة في شراء هاتف جديد فقط لترقية أحد التطبيقات إلى إصدار جديد أكثر قوة”.
يجب أن يكون التغيير إلى النموذج الجديد بمثابة انتقال سلس لمستخدمي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)؛ وقال تشوليات إنه من خلال التحديث، تحقق العلماء من دقة تنبؤات النموذج السابق حول المكان الذي سينتهي فيه الشمال المغناطيسي بحلول عام 2025.
وأضاف: “كانت التوقعات جيدة جدًا”. “وهكذا أكد النموذج الجديد أننا لم نكن بعيدين جدًا.”
لكن لماذا كل هذه التحديثات ضرورية، ولماذا لا يبقى الشمال المغناطيسي في مكان واحد؟
تُظهر هذه الصورة الانحراف المغناطيسي، أو الزاوية بين الشمال المغناطيسي والجغرافي، بحسب النموذج المغناطيسي العالمي الصادر عام 2025. اللون الأحمر هو الشمال المغناطيسي إلى شرق الشمال الجغرافي؛ الأزرق إلى الغرب. – BGS/UKRI/Wessel, P./WHF سميث
الشمال المغناطيسي مقابل “الشمال الحقيقي”
في الجزء العلوي من العالم في منتصف المحيط المتجمد الشمالي يقع القطب الشمالي الجغرافي، وهي النقطة التي تتلاقى فيها جميع خطوط الطول التي تنحني حول الأرض من الأعلى إلى الأسفل في الشمال.
يعد تحديد القطب الشمالي أمرًا صعبًا، لأنه مغطى بالجليد البحري المتحرك، لكن موقعه الجغرافي، المعروف أيضًا باسم القطب الشمالي الحقيقي، ثابت.
وبالمقارنة، فإن القطب الشمالي المغناطيسي هو أقصى نقطة التقاء شمالية في المجال المغناطيسي للأرض، والمعروف أيضًا باسم الغلاف المغناطيسي. يحمي الغلاف المغناطيسي، الذي ينشأ عن المعادن المنصهرة المتموجة في قلب الأرض، الكوكب من الإشعاع الشمسي الضار ويمنع الرياح الشمسية من تجريد الغلاف الجوي للأرض.
ونظرًا لأن تدفق الحمل الحراري في قلب الأرض لا يتوقف أبدًا، فإن الغلاف المغناطيسي لا يكون ثابتًا أبدًا. ونتيجة لذلك، فإن أقصى نقطة في الشمال تكون في حالة تحرك دائمًا.
اكتشف المستكشف البريطاني السير جيمس كلارك روس القطب الشمالي المغناطيسي في عام 1831 في شمال كندا، على بعد حوالي 1000 ميل (1609 كيلومترًا) جنوب القطب الشمالي الحقيقي. نحن نعلم الآن أن الشمال المغناطيسي يتتبع كل يوم مسارًا بيضاويًا يبلغ طوله حوالي 75 ميلًا (120 كيلومترًا).
منذ اكتشافه، انجرف الشمال المغناطيسي بعيدًا عن كندا باتجاه روسيا. وبحلول أربعينيات القرن العشرين، كان الشمال المغناطيسي قد تحرك نحو الشمال الغربي من موقعه عام 1831 بحوالي 250 ميلاً (400 كيلومتر). وفي عام 1948، وصلت إلى جزيرة برينس ويلز، وبحلول عام 2000 كانت قد غادرت الشواطئ الكندية.
وقال براون: “لقد تحركت عادة حوالي 10 كيلومترات (6.2 ميل) سنويًا أو أقل على مدار الـ 400 عام الماضية”.
ومع ذلك، فإن آخر تحديث لـ WMM يتبع فترة من النشاط غير المعتاد للغاية للقطب الشمالي المغناطيسي. وقال تشوليات إنه في عام 1990، تسارع انجرافه نحو الشمال، حيث زاد من 9.3 ميل (15 كيلومترًا) سنويًا إلى 34.2 ميلًا (55 كيلومترًا) سنويًا. وأضاف أن هذا التحول “كان غير مسبوق بالنسبة للسجلات التي لدينا”.
وفي عام 2015 تقريبًا، تباطأ الانجراف إلى حوالي 21.7 ميلًا (35 كيلومترًا) سنويًا. وقال تشوليات إن التباطؤ السريع لم يسبق له مثيل. بحلول عام 2019، انحرفت التقلبات حتى الآن عن النموذج السابق، مما دفع العلماء إلى تحديث WMM قبل عام واحد.
الانجراف المستقبلي
ويتوقع العلماء أن يستمر الانجراف نحو روسيا في التباطؤ، على الرغم من وجود بعض عدم اليقين بشأن المدة التي سيستمر فيها التباطؤ وما إذا كان سيستمر بالوتيرة الحالية، وفقًا لبراون.
وقال براون: “يمكن أن يغير معدله، أو حتى يسرعه مرة أخرى”. “سنستمر في مراقبة المجال وتقييم أداء WMM، لكننا لا نتوقع الحاجة إلى إصدار نموذج جديد قبل التحديث المخطط له في عام 2030.”
لقد تصرف المجال المغناطيسي للأرض بشكل أكثر دراماتيكية في الماضي، حيث ضعف الغلاف المغناطيسي كثيرًا لدرجة أن قطبيته انقلبت. يؤدي هذا إلى قلب القطبين المغناطيسي الشمالي والجنوبي، ويمكن أن يستمر التغيير لعشرات الآلاف من السنين. قدر العلماء أن هذا الانقلاب القطبي، الذي يمكن أن يستغرق آلاف السنين حتى يكتمل، يحدث مرة واحدة كل مليون عام تقريبًا، على الرغم من أن الوقت بين الانقلابات يختلف بشكل كبير – من 5000 عام إلى ما يصل إلى 50 مليون عام. وقال براون إن العلامات التي تسبق مثل هذه التقلبات ليست مفهومة جيدًا، مما يجعل من الصعب التنبؤ بها. آخر انقلاب كبير حدث منذ حوالي 750.000 إلى 780.000 سنة.
وخلال الانقلاب القطبي، يمكن أن تتأثر الحيوانات التي تهاجر باستخدام المجال المغناطيسي لتجد طريقها، مثل الحيتان والفراشات والسلاحف البحرية والعديد من أنواع الطيور المهاجرة. سيؤدي الانقلاب إلى تعطيل الاتصالات اللاسلكية وتشويش أنظمة الملاحة. وستكون الأقمار الصناعية التي تدور في مداراتها معرضة للخطر، لأن المجال المغناطيسي الضعيف سيوفر حماية أقل ضد الطقس الفضائي.
وقال براون: “على الرغم من أن الحياة على الأرض شهدت انعكاسات مغناطيسية متعددة على مدى أكثر من 100 مليون سنة، إلا أننا لم نشهد انعكاسًا أبدًا عندما كانت التكنولوجيا الحديثة موجودة”.
“سيكون هذا بالتأكيد وقتًا مثيرًا للاهتمام بالنسبة للمهندسين لتكييف التكنولوجيا الخاصة بنا معه، ولكن نأمل أن يكون لديهم بناء بطيء على مدار قرون طويلة، بدلاً من أي تغيير مفاجئ.”
ميندي وايزبرجر كاتبة علمية ومنتجة إعلامية ظهرت أعمالها في مجلة Live Science وScientific American ومجلة How It Works.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com