Maa magnetväli nihkub - keegi ei tea, miks

Kuna maa magnetiline põhjapoolus on juba mõnda aega üsna ­sihikindlalt, kuid ebakorrapärase kiirusega nihkumas, tuleb teadlastel iga natukese aja tagant taas selle asukoht kindlaks teha ning ­korrigeerida kõiki globaalseid navigatsioonisüsteeme, kirjutab ­Alexandra Witze veebilehel Nature.com.

Maakera pealael leiavad aset kummalised lood – maakera magnetiline Põhjapoolus siksakitab tasapisi Kanadast kaugemale ning läheneb pigem Siberile ja ilmselt suunab seda liikumist maakera tuumas loksuv vedel sularaud. Kuna poolus liigub juba üsna kiirelt (keskmiselt 40 kilomeetrit aastas), siis sunnib see geomagnetismi eksperte pidevalt andmeid uuendama. Kui siiani toimusid uuendused regulaarselt iga viie aasta tagant, siis viimaste aastate kummalised muutused sundisid teadlasi rahvusvahelist magnetismimudelit erandkorras täiendama juba selle aasta jaanuari lõpus. Uus, korrigeeritud mudel lasti kasutuse 04. veebruaril. Rahvusvaheline magnetismimudel on kasutusel kõikjal, kus tegevuse koordineerimiseks kasutatakse magnetvälju sh lennundus, laevandus ja näiteks ka Google Maps sinu enda taskutelefonis.
Miks siis ikkagi otsustati mudelit plaaniväliselt korrigeerima? Viimati toimus mudeli täiendus aastal 2015 ning uut polnud oodata enne 2020 aastat. „Arvutuslik viga lihtsalt kasvab liiga suure kiirusega,” selgitas Arnaud Chulliat, kes on geomagnetist nii Colorado Boulderi Ülikoolis kui ka Ühendriikide Rahvuslikus Ookeanide ja Atmosfääri Administratsiooni (NOAA) keskkonnainfo rahvuslikus keskuses. Probleemi põhjusteks on ühelt poolt nihkuv poolus ning teisalt nihked sügaval planeedi sisemuses. Maakera tuumas liikuv vedel mass tekitab suurema osa maa magnetväljast, mis muutub vastavalt sellele, kuidas need süvavood liiguvad. Näiteks 2016 aastal kiirenes märgatavalt maa magnetvälja selle osa liikumine, mis asus Lõuna-Ameerika põhjaosa ning Vaikse ookeani lääneosa all. Suured satelliidid, nagu näiteks Euroopa kosmoseagentuuri Swarm täheldasid nihet üsna kiirelt.
Juba 2018 aasta alguseks oli senine üleilmne magnetiline mudel parajas plindris. Kui NOAA ja Edinburghis asuva Briti Geoloogiauurijate ühingu teadlased teostasid oma iga-aastast mudelikontrolli, tegemaks kindlaks, kui täpselt see maa magnetväljade võnkeid tabab, selgus, et mudel on muutunud juba nii ebatäpseks, et ületab navigatsioonivigade lubatud piirmäära.

Uitlev poolus
„Leidsime end üsnagi kummalisest olukorrast,” kirjeldab Chulliat. „Mis toimub?” Selgus, et vastusel on kaks tahku ning neist mõlemat kirjeldas mees ka detsembris toimunud Ameerika geofüüsika ühenduse kogunemisel Washingtonis. Esiteks, 2016. aasta geomagnetiline sööst leidis aset kõige ebasobivamal hetkel, üsna vahetult pärast seda, kui mudelit oli just 2015. aastal täiendatud. See tähendas, et magnetväli oli märgatavalt muutnud vahetult pärast süsteemitäiendust, tehes seda viisil ja moel, mida süsteemiloojad polnud osanud ette näha.
Teiseks ajas magnetpooluse liikumine kogu asja ainult hullemaks. Põhjapoolus uitab omatahtsi juba mõnda aega, paeludes teadlaste tähelepanu juba alates 1831. aastast, mil James Clark Ross seda esimesena oma Kanada Arktikas tehtud mõõtmistulemusis täheldas. Alates 1990ndate keskpaigast kogus see kiirust alates 15 kilomeetrist aastas kuni 55 kilomeetrini aastas. 2001. aastaks oli poolus rännanud maismaalt Põhja-Jäämerre ning 2007. aastal maandus teadlastemeeskond, kuhu kuulus ka Chulliat, lennukiga seal lähistel merejääl – tehti katse pooluse uut asupaika kindlaks määrata.
2018. aastal ületas poolus oma rännuteel rahvusvahelise kuupäevaraja ning liikus idapoolkerale. Hetkel näib, et ta on võtnud kursi Siberi suunas. Maa magnetväljade geomeetria võimendab mudeli vigu neis paigus, kus magnetväljades leiavad aset kiired muutused, nagu näiteks Põhjapoolusel. „Asjaolu, et poolus liigub niivõrd kiirelt, muudab selle piirkonna eriti veaaltiks,” tõdeb Chulliat. Selleks, et üleilmset magnetismimudelit korrigeerida, lisasid Chulliat ja tema ametivennad mudeli andmestikku kolme viimase aasta info, sealhulgas ka 2016. aasta geomagnetilise nihke oma ning lootsid, et mudel püsib stabiilsena kuni 2020. aasta täiendusteni.

Tuumküsimused
Samal ajal jätkavad teadlased ka kibedat tööd küsimuse kallal, miks maa magnetväli nii jõuliselt muutub? Suuri geomagnetilisi nihkeid, nagu seda oli 2016. aasta oma, on võimalik täheldada „hüdromagnetiliste” lainetena, mis sügavalt maa tuumast kerkivad. Samuti seostavad nad magnetpooluse rahutut rändamist kiirelt liikuva vedela raua vooga, mis paikneb Kanada all. Phil Livemore, Ühendkuningriigi Leedsi Ülikoolist märkis toimunud kokkusaamisel, et see voog näib laiali valguvat, nõrgestades magnetvälju Kanada all ning see omakorda nõrgestab Kanada rolli Kanada-Siberi magnetpooluse sikutamisvõistluses.
„Magnetilise põhjapooluse asukohta näivad määravat kaks suurt magnetvälja ala, millest üks asub Kanada ja teine Siberi all,” selgitas Livemore. „Hetkel on Siberi ala võidumees.” See tähendab, et geomagnetisimi uurijatel on lähitulevikus käed ja jalad tööd täis, sest keegi ei tea, mis saab siis, kui magnetpoolus ükskord Siberisse jõuab ning kas see võib tuua kaasa spekuleeritud maa polaarsuste vahetumise.
Ega ka meil ei jää muud üle, kui end maa magnetväljadega joondatuna püsida ning silmad-kõrvad teadusuudiste osas lahti hoida.