عندما ينتهي سانتا من تسليم الهدايا عشية عيد الميلاد، يجب عليه العودة إلى منزله في القطب الشمالي، حتى لو كان الثلج يتساقط بشدة لدرجة أن حيوان الرنة لا يستطيع رؤية الطريق.
يمكنه استخدام البوصلة، ولكن بعد ذلك يواجه تحديًا: يجب أن يكون قادرًا على العثور على القطب الشمالي الصحيح.
يوجد في الواقع قطبان شماليان – القطب الشمالي الجغرافي الذي تراه على الخرائط، والقطب الشمالي المغناطيسي الذي تعتمد عليه البوصلة. إنهم ليسوا نفس الشيء.
القطبين الشماليين
القطب الشمالي الجغرافي، ويسمى أيضًا الشمال الحقيقي، هو النقطة الواقعة عند أحد طرفي محور دوران الأرض.
حاول أن تأخذ كرة تنس بيدك اليمنى، وتضع إبهامك في الأسفل وإصبعك الأوسط في الأعلى، وتدير الكرة بأصابع يدك اليسرى. المكان الذي يتلامس فيه الإبهام والإصبع الأوسط من يدك اليمنى مع كرة التنس أثناء دورانها يحدد محور الدوران. ويمتد المحور من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي حيث يمر بمركز الكرة.
القطب الشمالي المغناطيسي للأرض مختلف.
منذ أكثر من 1000 عام، بدأ المستكشفون في استخدام البوصلات، المصنوعة عادةً من فلين عائم أو قطعة من الخشب تحتوي على إبرة ممغنطة، للعثور على طريقهم. تتمتع الأرض بمجال مغناطيسي يعمل كمغناطيس عملاق، وتتوافق معه إبرة البوصلة.
يتم استخدام القطب الشمالي المغناطيسي بواسطة أجهزة مثل الهواتف الذكية للملاحة، ويتحرك هذا القطب بمرور الوقت.
لماذا يتحرك القطب الشمالي المغناطيسي
إن حركة القطب الشمالي المغناطيسي هي نتيجة وجود نواة الأرض النشطة. اللب الداخلي، الذي يبدأ على عمق 3200 ميل تقريبًا تحت قدميك، يكون صلبًا ويتعرض لضغط هائل لدرجة أنه لا يمكن أن يذوب. لكن اللب الخارجي منصهر ويتكون من الحديد المنصهر والنيكل.
الحرارة المنبعثة من اللب الداخلي تجعل الحديد المنصهر والنيكل في اللب الخارجي يتحركان، مثل الحساء في وعاء على موقد ساخن. تؤدي حركة السائل الغني بالحديد إلى توليد مجال مغناطيسي يغطي الأرض بأكملها.
وبينما يتحرك الحديد المنصهر الموجود في النواة الخارجية، يتجول القطب الشمالي المغناطيسي.
طوال معظم الـ 600 عام الماضية، كان القطب يتجول في شمال كندا. وكانت تتحرك ببطء نسبي، حوالي 6 إلى 9 أميال في السنة، حتى عام 1990 تقريبًا، عندما زادت سرعتها بشكل كبير، لتصل إلى 34 ميلًا في السنة.
وبدأت التحرك في الاتجاه العام للقطب الشمالي الجغرافي منذ نحو قرن من الزمان. لا يستطيع علماء الأرض أن يقولوا بالضبط السبب وراء ذلك، بخلاف أنه يعكس تغيرًا في التدفق داخل اللب الخارجي.
الحصول على منزل سانتا
لذا، إذا كان موطن سانتا هو القطب الشمالي الجغرافي ــ والذي يقع بالمصادفة في وسط المحيط المتجمد الشمالي المغطى بالجليد ــ فكيف يصحح اتجاه بوصلته إذا كان القطبان الشماليان في موقعين مختلفين؟
وبغض النظر عن الجهاز الذي قد يستخدمه – البوصلة أو الهاتف الذكي – فكلاهما يعتمد على الشمال المغناطيسي كمرجع لتحديد الاتجاه الذي يحتاج إلى التحرك فيه.
في حين أن أنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS) الحديثة يمكنها أن تخبرك بمكانك بدقة أثناء توجهك إلى منزل جدتك، إلا أنها لا تستطيع تحديد الاتجاه الذي يجب أن تسلكه بدقة دون أن يعرف جهازك اتجاه الشمال المغناطيسي.
إذا كان سانتا يستخدم بوصلة قديمة الطراز، فسيحتاج إلى تعديلها لتناسب الفرق بين الشمال الحقيقي والشمال المغناطيسي. وللقيام بذلك، يحتاج إلى معرفة الانحراف في موقعه – الزاوية بين الشمال الحقيقي والشمال المغناطيسي – وإجراء التصحيح على بوصلته. لدى الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي آلة حاسبة على الإنترنت يمكنها مساعدتك.
إذا كنت تستخدم هاتفًا ذكيًا، فإن هاتفك يحتوي على مقياس مغناطيسي مدمج يقوم بالعمل نيابةً عنك. فهو يقيس المجال المغناطيسي للأرض في موقعك ثم يستخدم النموذج المغناطيسي العالمي لتصحيح الملاحة الدقيقة.
مهما كانت الطريقة التي يستخدمها سانتا، فمن المحتمل أنه يعتمد على الشمال المغناطيسي للعثور على طريقه إلى منزلك والعودة إلى المنزل مرة أخرى. أو ربما الرنة تعرف الطريق فقط.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: سكوت برام، جامعة كليمسون
اقرأ المزيد:
لا يعمل سكوت بريم لدى أي شركة أو مؤسسة أو يستشيرها أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينه الأكاديمي.