میدان مغناطیسی زمین و احتمال جابه‌جا شدن قطب‌های آن

میدان مغناطیسی زمین یک میدان مغناطیسی است که از درون زمین تا فضا امتداد می‌یابد و در آنجا به بادهای خورشیدی می‌پیوندد—جریانی از ذرات باردار که از خورشید سرچشمه می‌گیرد. بزرگی میدان مغناطیسی زمین در سطح زمین بین ۲۵ تا ۶۵ میکروتسلا است. میدان مغناطیسی زمین نسبت به محور چرخش زمین حدود ۱۱ درجه انحراف دارد.

قطب شمال مغناطیسی در نیم‌کره‌ی شمالی نزدیک گرینلند قرار دارد و در واقع قطب جنوب آهن‌ربایی زمین است. میدان مغناطیسی زمین بر اثر جریان‌های الکتریکی ناشی از حرکت همرفتی آهن مذاب در هسته‌ی بیرونی زمین بر اثر حرارت خارج شده از هسته ایجاد می‌شود، که به این فرآیند طبیعی، دینام زمینی گفته می‌شود.

قطب شمال و جنوب مغناطیسی تا حدودی نزدیک قطب‌های شمال و جنوب جغرافیایی قرار دارند، و گرچه گهگاه تا حدودی حرکت می‌کنند، ولی حرکت آنها کند است و کاربرد قطب‌نما در ناوبری را مختل نمی‌کند. با این حال، به فواصل نامنظم تقریباً هر چند صد هزار سال یک بار محل قطب‌های میدان مغناطیسی زمین عوض می‌شود.

حدود هزار سال است که انسان‌ها از قطب‌نما برای یافتن جهت شمال در ناوبری استفاده می‌کنند. برخی از موجودات قابلیت حس کردن میدان مغناطیسی را دارند. این موجودات از برخی از انواع باکتری تا کبوتر‌ها را شامل می‌شوند. آنها از میدان مغناطیسی برای جهت‌یابی و پیدا کردن راه خود استفاده می‌کنند.

همانگونه که گفته شد، در واقع قطب جنوب مغناطیسی زمین به طرف قطب شمال جغرافیایی است. علت این مسئله آن است که تعریف قطب شمال مغناطیسی این است که اگر ما آهن‌ربا را آزاد بگذاریم، قطب شمال آن به طرف قطب شمال جغرافیایی زمین قرار می‌گیرد. از آنجا که قطب جنوب میدان مغناطیسی زمین قطب شمال آهن‌ربا را جذب می‌کند، می‌تواند نتیجه گرفت که قطبی از آهن‌ربای زمین که به طرف قطب شمال جغرافیایی قرار گرفته است، قطب جنوب مغناطیسی است.

بر اساس مقاله‌ای که اخیراً در مجله‌ی آکادمی ملی علوم آمریکا منتشر شده است، میدان مغناطیسی زمین گرچه اکنون کمی متزلزل است، ولی احتمالاً به این زودی‌ها جابه‌جا نخواهد شد. تیمی از پژوهشگران اروپایی وضعیت کنونی میدان مغناطیسی زمین را با گذشته‌ی متزلزل آن بر اساس یافته‌های زمین‌شناسی مقایسه کردند و دریافتند که الگوهای کنونی اعوجاج میدان مغناطیسی شبیه الگوهای مربوط به زمان‌هایی که محل قطب‌ها عوض شده است، نیست. با این وجود، دانشمندان هنوز هم می‌گویند که جابه‌جا شدن محل قطب‌های میدان مغناطیسی زمین ماهیت غیرقابل پیش‌بینی دارد.

میدان مغناطیسی زمین یکی از دلایلی است که زمین برای سکونت ما انسان‌ها مناسب شده است. این میدان مغناطیسی مانند سپری در مقابل پرتوهای آزاررسان کیهانی و توفان‌های خورشیدی عمل می‌کند. اگر میدان مغناطیسی نبود، این پرتوها زمین را با ذرات باردار بمباران می‌کردند. وقتی چنین ذراتی به اتمسفر برسند، باعث از بین رفتن برخی از اجزای اتمسفر مانند آب می‌شود.

آخرین بار در حدود ۷۸۰ هزار سال پیش محل قطب شمال و جنوب مغناطیسی عوض شد. اندازه‌گیری‌های مستقیم میدان مغناطیسی از قرن نوزدهم آغاز شده است. دانشمندان متوجه شدند که اکنون هر ۱۰۰ سال حدود ۵ درصد از قدرت میدان مغناطیسی زمین کاسته می‌شود و این روند در طول دو هزار سال گذشته ادامه داشته است.