A Föld mágneses északi pólusának helyzetét először 1831-ben határozták meg pontosan. A mágneses pólusok ugyan a földrajzi sarkok közelében találhatók, ám hangsúlyozottan csak a közelükben: a mágneses sarkok ugyanis évről-évre változtatják helyzetüket, ráadásul az elmúlt években gyorsuló ütemben vándorolnak.
A földrajzi pólusok a Föld felszínének azon pontjai, amelyek bolygónk forgástengelyén helyezkednek el, a mágneses pólusok pedig bolygónk mágneses terének két pólusát, a mágneses erővonalak két kiinduló pontját jelölik.
Az első mérés óta fokozatosan, több mint 1100 kilométerrel észak-északnyugatra sodródott az északi pólus, és az előrehaladási sebessége az évi 16 kilométerről körülbelül 55 kilométerre nőtt. Ez a fokozatos elmozdulás hatással van a navigációra, és rendszeresen figyelembe kell venni. Kevés tudományos bizonyíték van azonban arra, hogy a Föld mágneses pólusainak elmozdulása és az éghajlat között jelentős összefüggés lenne.
A kutatók szerint a mágneses északi pólus Észak-Amerika, Kanada területéről Szibéria felé mozog, igaz az elmúlt évszázadokban előfordult fordított irányú mozgás is.
A Föld mágneses pólusvándorlásának elsődleges oka a bolygó külső magjában zajló összetett folyamatokban rejlik. Ez a jelenség a Föld olvadt vasból és nikkelből álló külső magjának dinamikus mozgásának következménye.
A geodinamó-hatás és a folyékony fémek áramlása
A Föld mágneses mezejét az úgynevezett geodinamó-hatás hozza létre. Ennek lényege, hogy a Föld forgása és a belső hőmérséklet-különbségek miatt a külső magban található folyékony, elektromosan vezető fémek (főként vas) folyamatos, örvénylő mozgásban vannak. Ez a mozgás elektromos áramokat gerjeszt, amelyek pedig létrehozzák és fenntartják a bolygó mágneses mezejét, hasonlóan egy dinamó működéséhez.
A mágneses pólusok vándorlása azért következik be, mert ez a folyékony fémáramlás a külső magban nem állandó és nem egyenletes. Az olvadt fém áramlási mintázatai idővel változnak, ami a mágneses mező erősségének és irányának ingadozását, valamint a mágneses pólusok helyzetének eltolódását eredményezi. Ezek a változások geológiai időléptékben viszonylag gyorsak lehetnek.
A pólusok vándorlásának felgyorsulása és lehetséges okai
Az utóbbi évtizedekben a tudósok a mágneses északi pólus vándorlásának felgyorsulását figyelték meg. Míg korábban évente átlagosan körülbelül 10-15 kilométert tett meg, ez a sebesség az utóbbi időben évi 50-60 kilométerre nőtt, és iránya Kanada felől Szibéria felé tolódott el.
Ennek a felgyorsult mozgásnak a pontos okai még kutatás tárgyát képezik, de a legelfogadottabb elméletek szerint a külső magban lévő olvadt vas áramlásának specifikus változásaihoz köthetők. Egyes kutatók úgy vélik, hogy a magban lévő olvadt anyag „folyamai” vagy „csóvái” (például egy Kanada alatti és egy Szibéria alatti nagy olvadt vas tömeg) közötti erőegyensúly megváltozása okozhatja a pólus gyorsabb elmozdulását. Elképzelhető, hogy a szibériai „mágneses csomó” erősödik, míg a kanadai gyengül, ezáltal vonzva a pólust.
Az elmúlt 200 évben a Föld mágneses mezeje globális átlagban mintegy kilenc százalékkal gyengült. Egyesek ezt „bizonyítékként” hozzák fel, hogy a pólusváltás küszöbön áll, de a tudósoknak nincs okuk ezt hinni. Valójában a paleomágneses vizsgálatok azt mutatják, hogy a mező körülbelül olyan erős, mint az elmúlt 100 000 évben volt, és kétszer olyan intenzív, mint az egymillió éves átlag. Bár egyes tudósok becslése szerint a mező ereje körülbelül 1300 év múlva teljesen lecsökkenhet, a jelenlegi gyengülés bármikor megállhat.
Mágneses pólusváltás
Kaliforniai Egyetem, Santa Cruz/Gary Glatzmaier
A pólusváltás során a Föld mágneses északi és déli pólusa felcserélődik. Bár ez nagy dolognak tűnhet, a pólusváltások gyakoriak a Föld geológiai történetében. A paleomágneses feljegyzések szerint a Föld mágneses pólusai az elmúlt 83 millió évben 183 alkalommal fordultak meg, és az elmúlt 160 millió évben legalább több százszor. A pólusváltások közötti időintervallumok nagymértékben ingadoznak, de átlagosan körülbelül 300 000 év, a legutóbbi fordulatra pedig körülbelül 780 000 évvel ezelőtt került sor.
A fizikusok szerint a közelgő pólusváltás előjele nem a mágneses tér gyengülése, hanem kaotikussá válása lenne. Maga az átfordulás egyébként több évezredig is eltarthat.
A pólusváltás során a mágneses mező gyengül, de nem tűnik el teljesen. A magnetoszféra a földi légkörrel együtt továbbra is védi a Földet a kozmikus sugárzástól és a töltött naprészecskéktől, bár kis mennyiségű részecskesugárzás lejuthat a Föld felszínére. A mágneses mező összezavarodik, és váratlan helyeken több mágneses pólus is kialakulhat.
