เมื่อวันที่ 17 ธันวาคม ศูนย์ข้อมูลสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ (NCEI) และสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งอังกฤษ (BGS) ได้เผยแพร่เวอร์ชันอัปเดตของโมเดลแม่เหล็กโลกการทำนายว่าโลกเป็นอย่างไรจะมีการเปลี่ยนแปลงและเปลี่ยนแปลงไปในอีกห้าปีข้างหน้า
World Magnetic Model ซึ่งคาดการณ์ความแตกต่างระหว่างทิศเหนือแม่เหล็กและทิศเหนือจริงในทุกจุดบนโลก มีบทบาทสำคัญในการนำทางด้วยดาวเทียมและเครื่องบิน และช่วยให้ผู้ใช้สมาร์ทโฟนสามารถปรับทิศทางตนเองด้วยการใช้บริการต่างๆ เช่น Google Maps
การอัปเดตได้รับการวางแผนไว้เป็นเวลาหลายปี และผู้ใช้ส่วนใหญ่จะไม่สังเกตเห็นสิ่งใดแตกต่างไปจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว แต่การเปลี่ยนแปลงมีความจำเป็นเพื่อให้ระบบนำทางยังคงทำงานต่อไป และเพื่อให้สามารถพยากรณ์สนามแม่เหล็กของโลกในอนาคตได้ดีขึ้น
ทำไมโลกถึงมีสนามแม่เหล็ก?
สนามแม่เหล็กหลักของโลกถูกสร้างขึ้นในแกนกลางชั้นนอกของดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นชั้นของเหล็กหลอมเหลวที่อยู่ใต้พื้นผิวดาวเคราะห์ 2,2001,800-3,100 ไมล์ (2,890-5,000 กิโลเมตร) เหล็กเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามีการเคลื่อนไหวคงที่ และเมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กอ่อนที่มีอยู่ การเคลื่อนไหวนั้นจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมาเอง ซึ่งนำไปสู่กระบวนการพึ่งพาตนเองที่เรียกว่าจีโอไดนาโม
ที่เกี่ยวข้อง:
จีโอไดนาโมสร้างสนามแม่เหล็กโลกขึ้นมาใหม่อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายพันล้านปี หากไม่มีสิ่งใดมาค้ำจุนสนามแม่เหล็ก โลกคงจะสูญเสียสนามแม่เหล็กไปหลังจากผ่านไปประมาณ 40,000 ปีบรูซ บัฟเฟตต์, นักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์
“ถ้าคุณมีลูกกระสุนปืนใหญ่ร้อนและวางมันลงบนโต๊ะ มันจะค่อยๆ เย็นลง [ความร้อน] จะกระจายออกไปและกลับไปสู่บรรยากาศโดยรอบ” บัฟเฟตต์บอกกับ WordsSideKick.com “สนามแม่เหล็กก็เช่นเดียวกัน ถ้าคุณไม่รักษามันไว้โดยการเคลื่อนที่ของของไหลเหล่านี้ มันจะค่อยๆ สลายตัวและหายไป”
ขั้วแม่เหล็กเหนืออยู่ที่ไหน?
ขั้วแม่เหล็กเหนือแตกต่างจากขั้วโลกเหนือทางภูมิศาสตร์ซึ่งอยู่กับที่เสมอ ขั้วโลกเหนือทางภูมิศาสตร์คือจุดที่แกนการหมุนของโลกมาบรรจบกับพื้นผิวดาวเคราะห์และเป็นจุดที่เส้นลองจิจูดทั้งหมดมาบรรจบกัน ในขณะเดียวกัน ขั้วแม่เหล็กเหนือคือจุดในซีกโลกเหนือที่เส้นสนามแม่เหล็กของโลกชี้ตรงไปยังดาวเคราะห์
การเคลื่อนที่ที่ซับซ้อนของแกนกลางชั้นนอกทำให้ขั้วแม่เหล็กเหนือเคลื่อนตัวไปหลายสิบไมล์ต่อปี เนื่องจากสนามแม่เหล็กของโลกมีความไม่สมมาตรเล็กน้อยและซับซ้อนกว่าแม่เหล็กแท่งปกติ ขั้วแม่เหล็กใต้ซึ่งเป็นจุดในซีกโลกใต้ที่สนามแม่เหล็กชี้ตรงไปยังดาวเคราะห์ จึงไม่เคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกัน แต่การเปลี่ยนแปลงความแรงของสนามแม่เหล็กใกล้ขั้วโลกเหนือ ส่งผลให้สนามแม่เหล็กเปลี่ยนจากอาร์กติกของแคนาดาไปสู่ไซบีเรียในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
แบบจำลองแม่เหล็กโลกคืออะไร?
แบบจำลองแม่เหล็กโลกเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสนามแม่เหล็กของโลกและเป็นการคาดการณ์ว่าสนามแม่เหล็กจะพัฒนาไปอย่างไรในอีกหลายปีข้างหน้า โดยแบบจำลองจะรวมข้อมูลจากดาวเทียมเช่นของ ฝูงภารกิจและจากเครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่มีความแม่นยำสูงที่หอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินเพื่อทำนายสนามแม่เหล็กในแต่ละจุดบนโลก
แอพการนำทางใช้ World Magnetic Model ร่วมกับ GPS เพื่อกำหนดทิศทางผู้ใช้ “สมาร์ทโฟนหรือระบบ GPS ของคุณมีเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก ซึ่งมีเข็มทิศดิจิตอลติดตั้งอยู่ภายใน” กล่าววิลเลียม บราวน์ซึ่งเป็นนักธรณีฟิสิกส์ของ BGS ที่ช่วยสร้างและปรับปรุงแบบจำลองแม่เหล็กโลก “มันวัดทิศทางของสนามแม่เหล็กในจุดที่คุณอยู่ และมันจะเข้าสู่ตำแหน่งของคุณลงในซอฟต์แวร์ World Magnetic Model เพื่อบอกว่าสนามแม่เหล็กควรมีลักษณะอย่างไร จากนั้น เมื่อเปรียบเทียบสิ่งที่ฉันวัดกับสิ่งที่ฉันควรจะได้ คุณสามารถบอกได้ว่าคุณกำลังหันหน้าไปทางไหน"
เหตุใด World Magnetic Model จึงได้รับการอัปเดตในขณะนี้
โมเดลแม่เหล็กโลกเวอร์ชันใหม่จะเปิดตัวทุกๆ ห้าปี เพื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กจากการเคลื่อนที่ของแกนโลกชั้นนอก การอัปเดตล่าสุดนี้เป็นส่วนหนึ่งของกำหนดการห้าปีดังกล่าว
“ความท้าทายที่แท้จริงก็คือ และเหตุผลที่เราเปิดตัวโมเดลทุกๆ ห้าปี โมเดลนั้นไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปเป็นประจำ ไม่สามารถคาดเดาได้อย่างสมบูรณ์ มันเป็นระบบที่ซับซ้อนและวุ่นวายมาก” บราวน์กล่าวกับ WordsSideKick.com “โดยปกติแล้วประมาณห้าปีคือเมื่อความแม่นยำของแบบจำลองเริ่มไปถึงจุดที่มันไม่ดีเท่าที่เราต้องการ ดังนั้นเราจึงทำการคาดการณ์ได้ดีขึ้นโดยอาศัยข้อมูลเพิ่มเติมอีกห้าปีในการทำงาน และเพียงอัปเดตการคาดการณ์ ก้าวไปข้างหน้า”
การเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากฟิลด์ที่คาดการณ์อาจสะสมเมื่อเวลาผ่านไป และในบางครั้งอาจรวมกันถึงจุดที่ต้องอัปเดตโมเดลบ่อยขึ้น ตัวอย่างเช่น NCEI และ BGS ได้เผยแพร่ในปี 2562 เพื่ออธิบายแกนโลกชั้นนอกที่ไหลเร็วกว่าปกติในซีกโลกเหนือ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้ขั้วแม่เหล็กเหนือเคลื่อนตัวเร็วกว่าปกติมาก
แต่สำหรับคนส่วนใหญ่ การอัปเดตปี 2025 จะไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการนำทางที่เห็นได้ชัดเจน และผู้ใช้จะไม่ต้องเปลี่ยนแปลงอะไรเลยเพื่อให้แอปแผนที่โทรศัพท์ทำงานได้อย่างถูกต้อง
“คุณควรจะสามารถนำทางได้เช่นเดียวกับเมื่อวาน” บราวน์กล่าว "เราอัปเดตอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีเวลาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เล็กพอที่จะทำให้คนส่วนใหญ่ไม่สังเกตเห็น เพราะสำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่แล้ว ความแม่นยำนั้นมากกว่าที่พวกเขาต้องการอยู่แล้ว"
