Nordpolen flyttar på sig

Om du använder din smartphone för att navigera har ditt system precis fått en viktig uppdatering. Forskare har släppt en ny modell som spårar positionen för den magnetiska nordpolen, vilket avslöjar att polen nu är närmare Sibirien än den var för fem år sedan och fortsätter att driva mot Ryssland.

Till skillnad från den geografiska nordpolen, som markerar en fast plats, bestäms den magnetiska nordpolens position av jordens magnetfält, som är i ständig rörelse. Under de senaste decennierna har den magnetiska nordpolens rörelse varit utan motstycke – den ökade dramatiskt och saktade sedan snabbt ner i en nyare vändning – även om forskare inte kan förklara den underliggande orsaken bakom magnetfältets ovanliga beteende.

Globala positioneringssystem, inklusive de som används av flygplan och fartyg, hittar den magnetiska nordpolen med hjälp av World Magnetic Model, som den hette 1990. Modellen har utvecklats av British Geological Survey och National Oceanic and Atmospheric Administration och noterar den magnetiska nordpolens etablerade position och förutsäger framtida drift baserat på de senaste årens bana. För att bevara noggrannheten i GPS-mätningarna reviderar forskare WMM vart femte år, vilket återställer den officiella positionen för den magnetiska nordpolen och introducerar nya förutsägelser för de kommande fem årens drift.

”Ju mer du väntar med att uppdatera modellen, desto större blir felet”, säger Dr. Arnaud Chulliat, en senior forskare vid University of Colorado, Boulder, och NOAA National Centers for Environmental Information. – Som modellen är uppbyggd är vår prognos mest en extrapolering med tanke på vår nuvarande kunskap om jordens magnetfält.

”Stora flygbolag kommer att uppgradera navigationsmjukvaran i hela sina flygplansflottor för att lasta i den nya modellen, och militärer i Nato kommer att behöva uppgradera mjukvaran i ett stort antal komplexa navigationssystem över alla typer av utrustning”, säger Brown till CNN. 

”Tänk på det som att uppgradera din smartphone – du vill inte nödvändigtvis köpa en ny telefon bara för att uppgradera en app till en ny version som är kraftfullare”, säger han.

Att byta till den nya modellen bör vara en sömlös övergång för GPS-användare; Med uppdateringen verifierade forskarna noggrannheten i den tidigare modellens förutsägelser om var Magnetic North skulle hamna år 2025, säger Chulliat.

”Prognosen var mycket bra”, säger han. ”Och den nya modellen bekräftade att vi inte var särskilt långt borta.”

Men varför är alla dessa uppdateringar nödvändiga, och varför stannar inte Magnetic North på ett ställe?

Magnetisk nord kontra ”äkta nord”

Högst upp i världen, mitt i Norra ishavet, ligger den geografiska nordpolen, den punkt där alla longitudlinjer som kröker sig runt jorden uppifrån och ned sammanstrålar i norr.

Att markera nordpolen är utmanande, eftersom den är täckt av rörlig havsis, men dess geografiska läge, även känt som den riktiga nordpolen, är fast.

Som jämförelse är den magnetiska nordpolen den nordligaste konvergenspunkten i jordens magnetfält, även känd som magnetosfären. Magnetosfären, som genereras av de smälta metallerna i jordens kärna, skyddar planeten från skadlig solstrålning och hindrar solvindar från att ta bort jordens atmosfär.

Eftersom det konvektiva skvalpet i jordens kärna aldrig upphör, är magnetosfären aldrig statisk. Som ett resultat är dess nordligaste punkt alltid i rörelse.

Den brittiske upptäcktsresanden Sir James Clark Ross upptäckte den magnetiska nordpolen 1831 i norra Kanada, cirka 1 609 kilometer söder om den verkliga nordpolen. Vi vet nu att den magnetiska nordpolen varje dag följer en elliptisk bana på cirka 120 kilometer.

Sedan upptäckten har den magnetiska nordpolen rört sig bort från Kanada och mot Ryssland. På 1940-talet hade den magnetiska nordpolen rört sig nordväst från sin position 1831 med cirka 400 kilometer. År 1948 nådde den Prince Wales Island och år 2000 hade den lämnat Kanadas kust.

”Den har vanligtvis rört sig omkring 10 km per år eller mindre under de senaste 400 åren”, säger Brown.

Den senaste WMM-uppdateringen följer dock en period av mycket ovanlig aktivitet för den magnetiska nordpolen. År 1990 accelererade dess nordliga drift och ökade från 15 kilometer per år till 55 kilometer per år, enligt Chulliat. Skiftet ”var utan motstycke så långt som de register vi har”, tillade han.

Runt 2015 saktade driften ner till cirka 35 kilometer per år. Den snabba inbromsningen var också utan motstycke, sade Chulliat. År 2019 hade fluktuationerna avvikit så mycket från den tidigare modellen att forskarna uppdaterade WMM ett år i förtid.

Framtida drift

Forskare förväntar sig att utvecklingen mot Ryssland kommer att fortsätta att avta, även om det finns en viss osäkerhet om hur länge avmattningen kommer att bestå och om den kommer att fortsätta i sin nuvarande takt, enligt Brown.

”Det kan ändra (sin) takt, eller till och med öka hastigheten igen”, sade Brown. ”Vi kommer att fortsätta att övervaka fältet och bedöma prestandan hos WMM, men vi räknar inte med att behöva släppa en ny modell före den planerade uppdateringen 2030.”

Jordens magnetfält har betett sig ännu mer dramatiskt tidigare, med magnetosfären som försvagats så mycket att dess polaritet har vänt. Detta vänder på de magnetiska nord- och sydpolerna, och förändringen kan pågå i tiotusentals år. Forskare har uppskattat att denna polära vändning, som kan ta tusentals år att fullborda, inträffar ungefär en gång på en miljon år, även om tiden mellan vändningarna har varierat kraftigt – från 5 000 år till så mycket som 50 miljoner år. Tecknen som föregår sådana vändningar är inte heller väl förstådda, vilket gör dem svåra att förutsäga, säger Brown. Den senaste stora vändningen skedde för cirka 750 000 till 780 000 år sedan.

Under en polvändning kan djur som migrerar med hjälp av magnetfältet för att hitta sin väg, till exempel valar, fjärilar, havssköldpaddor och många arter av flyttfåglar, påverkas. En flipp skulle störa radiokommunikationen och förvränga navigationssystemen. Satelliter i omloppsbana skulle vara i fara, eftersom ett försvagat magnetfält skulle ge mindre skydd mot rymdväder.

Livet på jorden har klarat sig igenom flera magnetiska omkastningar under mer än 100 miljoner år, men ”vi har aldrig upplevt en omkastning när modern teknik har funnits”, säger Brown.

”Det skulle definitivt vara en intressant tid för ingenjörer att anpassa vår teknik till, men förhoppningsvis skulle de ha en långsam, sekellång uppbyggnad till, snarare än någon plötslig förändring.”