Biegun Północny stale się przemieszcza. Jak Święty Mikołaj trafia do domu?

Kiedy w Wigilię Święty Mikołaj kończy dostarczanie prezentów, musi jakoś wrócić na Biegun Północny. Nawet, gdy pada silny śnieg, a renifery nie widzą drogi. Okazuje się, że to nie takie proste – magnetyczny biegun Ziemi stale się przemieszcza, wpływając na precyzję nawigacji i oddziałując na środowisko naturalne. Przyczyna jego ruchu leży w jądrze Ziemi.

Dlaczego mamy dwa bieguny północne?

Geograficzny biegun północny – stały punkt na mapie

Geograficzny biegun północny, określany także jako prawdziwa północ, to miejsce, w którym oś obrotu Ziemi przecina jej powierzchnię na półkuli północnej. Współrzędne tego punktu są niezmienne i stanowią podstawę dla map, systemów geodezyjnych oraz nawigacyjnych. Jest to punkt odniesienia przy wyznaczaniu kierunków świata oraz tworzeniu układów współrzędnych.

Magnetyczny biegun północny – punkt, który stale się przemieszcza

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja z magnetycznym biegunem. Jest on definiowany przez lokację, w której linie pola magnetycznego Ziemi są skierowane pionowo w dół. Magnetyczny biegun północny jest wykorzystywany przez kompasy oraz wszelkie urządzenia nawigacyjne korzystające z właściwości pola magnetycznego – w tym systemy GPS czy smartfony. W odróżnieniu od geograficznego bieguna, jego położenie stale się zmienia. W ciągu ostatnich dekad odnotowano przyspieszenie jego ruchu.

Co powoduje ruch bieguna magnetycznego?

Przemieszczanie się bieguna magnetycznego jest wynikiem aktywności wnętrza Ziemi. 5000 km pod naszymi stopami znajduje się zewnętrzne jądro Ziemi – płynna warstwa, złożona głównie z żelazu i niklu. Pod wpływem ciepła generowanego przez stałe, wewnętrzne jądro, płynny metal przemieszcza się, tworząc dynamiczne prądy.

Te ruchy generują pole magnetyczne, które otula Ziemię. W wyniku tego pola powstaje magnetyczny biegun, który nie jest stały, lecz podlega nieustannym przesunięciom – zmiany w przepływie metali zmieniają także jego położenie. To zjawisko obserwujemy od setek lat.

Jak szybko biegun „ucieka”?

W ciągu ostatnich 600 lat biegun magnetyczny przemieszczał się nie nad Laponią, a nad północną Kanadą. Przez długi czas jego ruch był względnie powolny – wynosił do 14 km rocznie. Jednak od około 1990 roku tempo to uległo znacznemu przyspieszeniu i biegun przemieszcza się nawet 50 km każdego roku.

Około wieku temu biegun magnetyczny zaczął przesuwać się w kierunku bieguna geograficznego. Naukowcy nie są w stanie dokładnie wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje, ale przypuszczają, że przyczyną są zmiany w przepływie płynnego żelaza w zewnętrznym jądrze Ziemi.

Jakie są skutki zmiany położenia bieguna dla nawigacji?

Przesuwanie się bieguna magnetycznego ma istotne znaczenie dla funkcjonowania systemów nawigacyjnych. Tradycyjne kompasy, które opierają się na magnetyzmie Ziemi, wymagają korekty związanej z deklinacją: różnicą kątową pomiędzy biegunem geograficznym a magnetycznym.

Bez tej korekty nawigacja może prowadzić na manowce. Na szczęście dostępne są narzędzia – specjalne kalkulatory deklinacji oferowane przez National Oceanic and Atmospheric Administration – które pozwalają użytkownikom kompasów na dokładne dostosowywanie swoich urządzeń.

Nowoczesne smartfony wyposażone są zaś w magnetometry – czujniki, które mierzą pole magnetyczne w danym miejscu i automatycznie uwzględniają korektę. Korzystają przy tym z tzw. Światowego Modelu Magnetycznego, co zapewnia dokładność nawigacji.

Jak Święty Mikołaj trafia do domu?

Skoro biegun geograficzny, na którym według legend znajduje się siedziba Mikołaja, i biegun magnetyczny są w różnych miejscach, jak ma on trafić z powrotem do swoich elfów?

Bez względu na to, czy Mikołaj używa tradycyjnego kompasu czy nowoczesnego smartfona, jego urządzenie bazuje na położeniu bieguna magnetycznego. Jeśli korzysta z kompasu, musi znać deklinację w swojej lokalizacji i odpowiednio skorygować odczyt. Najprawdopodobniej jednak – tak jak i my – korzysta on ze smartfona. Dzięki temu Mikołaj nie musi martwić się o precyzyjne ustawienia: może po prostu podążać za wskazówkami.

A może renifery po prostu znają drogę?

Źródła: NOAA, The Conversation, GIS Geography

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.