El misteriós periple del pol nord magnètic

El pol nord magnètic no s’està mai quiet. A diferència del pol nord geogràfic -el punt situat al capdamunt del planeta on coincideixen tots els meridians-, el magnètic és el punt que una brúixola reconeix com a nord. Doncs bé, actualment es troba quatre graus al sud del pol nord geogràfic, ubicat a l’oceà Àrtic a 90 graus nord. Però no sempre ha estat així. A mitjans del segle XIX, el pol nord magnètic fluctuava molt més al sud, vagant pel Canadà. Tanmateix, en l’últim segle i mig s’ha anat allunyant ràpidament d’aquest país en direcció a Sibèria. Aquest canvi de rumb és un fet que no podem ignorar, atès que els sistemes de navegació i posicionament moderns -des dels que empren els avions civils i militars, fins als que geolocalitzen el teu iPhone- depenen de brúixoles magnètiques per funcionar.

El Model Magnètic Mundial

El 1965, els científics van presentar una representació matemàtica del camp magnètic terrestre basada en dades reals. El seu objectiu era que es pogués efectuar un millor seguiment de la ubicació del pol, que està subjecta a variacions constants. Aquesta representació, coneguda avui dia com a Model Magnètic Mundial, s’actualitza cada cinc anys (el 2015 es va posar al dia per última vegada) per respondre als canvis incessants que experimenta el camp magnètic de la Terra. A principis del 2018, però, va quedar palès que la versió del 2015 presentava problemes: el pol s’havia accelerat en el seu viatge, motiu pel qual el propi model i, per tant, també una sèrie de sistemes de navegació havien passat a ser incorrectes.

És per això que, recentment, per primera vegada d’ençà de la seva publicació, els científics han actualitzat el model abans d’hora. El nou model es va presentar el 4 de febrer. Els científics van enllestir els seus treballs tot just després del tancament parcial de l’administració (cosa que n’ha endarrerit la publicació completa). Així doncs, encara estan mirant de treure l’entrellat dels misteris que, des de l’interior del nucli terrestre, ocasionen un comportament tan sorprenent del pol nord magnètic de la Terra.

Una renovació constant

“Reconèixer que el camp magnètic terrestre no és estàtic, sinó dinàmic, va ser una constatació enorme, monumental”, diu Andrew Jackson, geofísic de l’ETH de Zuric. Un cop descoberta la primera tendència de canvi en el seu moviment, el nord magnètic no va trigar gaire a canviar completament de direcció, posant de manifest que el camp magnètic terrestre no només és dinàmic, sinó també imprevisible. “El problema que encara tenim avui dia és que no disposem d’un bon esquema ni de cap model per predir els canvis que experimentarà el camp”, explica el Dr. Jackson.

Els científics atribueixen l’esperit viatger del pol magnètic al ferro líquid que fa xup-xup a l’interior del nucli extern de la Terra. Es tracta d’un ferro fluctuant que ascendeix, es refreda i s’enfonsa, arrossegant amb el seu moviment subterrani el camp magnètic del planeta i ocasionant canvis a la superfície.

A banda del GPS, els sistemes de navegació que utilitzen els satèl·lits, avions, vaixells, submarins i altres vehicles recorren a brúixoles magnètiques per assegurar que s’orienten correctament. Tal vegada, el senyal més visible d’aquest fet es troba a l’extrem de les pistes dels aeroports, on grans números blancs indiquen l’orientació magnètica de la pista. Amb les variacions del camp magnètic, canvia l’orientació de cada pista i cal renovar-ne elements. Les de l’Aeroport Nacional Dwight D. Eisenhower de Wichita (Kansas, Estats Units), per exemple, seran rebatejades aquest any amb noms d’acord amb la seva nova orientació. El procés d’actualització, que implica repintar números enormes a l’extrem de cada pista i substituir la senyalització, podria costar uns quants centenars de milers de dòlars.

La dificultat de trobar un model

Tot això depèn del Model Magnètic Mundial, que no és fàcil d’elaborar. A diferència del quilogram o el segon, el camp magnètic no es pot definir una sola vegada i emprar-lo durant decennis. “El camp magnètic varia constantment”, comenta Susan McLean, excap del Departament de Ciències Geofísiques de la NOAA, que ha contribuït a ajustar el model en el passat. “Canvia amb el pas del temps. Canvia segons la ubicació. I també canvia la manera com canvia”. McLean afegeix que fer un seguiment del camp magnètic terrestre seria pràcticament equiparable a predir el temps que farà.

Com passa amb la meteorologia, predir a la perfecció on es desplaçarà el pol és del tot impossible. Ara bé, els científics s’hi poden acostar gràcies a una quantitat ingent de dades recopilades d’observatoris terrestres i satèl·lits. Aquestes dades els permeten deduir els canvis que ha patit el camp magnètic els últims anys i extrapolar-los al futur amb un model que (amb una mica de sort) sigui precís durant els pròxims cinc anys.

Les excursions del pol

Des de la publicació del Model Magnètic Mundial el 2015, els científics l’han comparat periòdicament amb diversos mesuraments per garantir que predigués amb precisió les variacions del camp magnètic terrestre. En fer aquestes proves a principis del 2018, es van adonar que el model no coincidia amb la realitat. “Vam observar que l’error de l’Àrtic augmentava molt més de pressa del que esperàvem”, explica Arnaud Chulliat, geofísic de la NOAA i la Universitat de Colorado.

Tot i que ja fa temps que el pol nord magnètic s’allunya del Canadà rumb a Sibèria, la velocitat a la qual es desplaça canvia de manera dràstica. Al llarg de la major part del segle XX, va viatjar a un ritme d’uns 9,5 quilòmetres anuals. Als anys 80, va agafar empenta i el 2000 ja s’allunyava del Canadà a 56 quilòmetres l’any. El 2015, el pol es va desaccelerar fins a uns 48 quilòmetres anuals. Per això, quan els científics van elaborar el mapa magnètic més recent, van predir que la velocitat continuaria disminuint. El problema és que no ho ha fet. Just després de la publicació del model, el pol nord magnètic va tornar a agafar velocitat i a hores d’ara fluctua entorn dels 56 quilòmetres anuals. A finals del 2017, va travessar la línia internacional de canvi de data per endinsar-se a l’hemisferi oriental. “El problema no és pas que el pol es mogui, sinó que s’acceleri a aquest ritme”, assegura William Brown, geofísic del Servei Geològic Britànic. “Com més acceleració o desacceleració hi hagi, més difícil es fa predir on es trobarà en el futur”.

Això significa que, a dia d’avui, el model és incorrecte, almenys a l’Àrtic. Si bé és possible que la majoria de persones no passin gaire temps en aquesta regió, hi ha vols internacionals d’algunes companyies aèries que sobrevolen els voltants del pol nord geogràfic. Aquests vols recorren al model magnètic per disposar de dades precises i garantir la seguretat en els seus desplaçaments. El cas és que, si miréssim de viatjar al pol nord magnètic orientant-nos amb el model actual, acabaríem a uns 40 km del punt on es troba realment.

Per aquest motiu, els científics es van afanyar a corregir el model introduint-hi uns quants anys de dades recents. El Servei Geològic Britànic i la NOAA n’han publicat conjuntament una nova versió. El tancament parcial de l’administració als Estats Units ha fet que hi hagués endarreriments a l’hora d’enllestir la revisió dels sistemes en línia d’accés públic administrats per la NOAA. Els investigadors, finalment, van poder acabar l’actualització del model dilluns 4 de febrer.

Els mapes públics tindran molts usos, des de recalcular els noms de les pistes fins a garantir que els sistemes de defensa estiguin ben instal·lats. El Dr. Brown explica que, tot i que els sistemes de posicionament de mòbils i cotxes porten el model incorporat, per a la majoria d’habitants de latituds mitjanes i baixes, el model anterior a l’actualització resulta segur. “Més al sud de 65 graus nord i a una certa distància del Canadà, l’usuari mitjà notarà molt poca diferència en la seva vida diària”, estima Ciaran Beggan, geofísic del Servei Geològic Britànic.

Un apocalipsi geomagnètic?

Un cop enllestida la posada al dia, els científics estan ansiosos per entendre les causes de l’acceleració siberiana del pol. “Està clar que està passant alguna cosa estranya”, comenta Phil Livermore, geofísic de la universitat anglesa de Leeds. En el decurs de la llarga història de la Terra, hi ha hagut múltiples ocasions en què el camp magnètic s’ha afeblit de manera espectacular. El pol nord magnètic s’esmunyia cap al capdavall del planeta mentre el pol sud magnètic es passejava en direcció al nord. El procés durava uns quants milers d’anys, però, quan el camp recobrava tota la seva força, s’havia capgirat.

El recorregut recent del pol, juntament amb altres canvis -com ara l’afebliment del camp magnètic de la Terra-, ha portat alguns científics a preguntar-se si podríem trobar-nos a les portes (en termes geològics) d’un capgirament. “Sí que té algunes de les característiques d’un capgirament magnètic”, comenta Courtney Sprain, geofísica de la universitat anglesa de Liverpool, que afegeix que “per descomptat, no ho podem afirmar amb seguretat”.

La majoria de científics, entre ells la Dra. Sprain, veuen la possibilitat d’un capgirament imminent amb escepticisme. En primer lloc, si bé sembla que el pol nord magnètic està en moviment, el fenomen no té caràcter planetari, sinó merament regional. El Dr. Livermore, per exemple, creu que hi ha dues grans estructures magnètiques al nucli extern de la Terra (una sota el Canadà i una sota Sibèria) les quals interactuen emetent el pol magnètic. La del Canadà s’està afeblint, cosa que bàsicament vol dir que està perdent la pugna, motiu pel qual el pol nord magnètic es desplaça cap a Sibèria. Alhora, el pol sud magnètic es manté relativament estable.

En segon lloc, per bé que el camp magnètic de la Terra s’estigui afeblint, molts experts sostenen que encara té una intensitat superior a la mitjana geològica a llarg termini. Peter Olson, geofísic de la Universitat Johns Hopkins, és del parer que els canvis actuals s’emmarquen en una fluctuació transitòria i no pas un capgirament. “És l’analogia entre una correcció a les borses i una depressió mundial”, comenta. “Com sabem a dia d’avui que les borses no s’encaminen cap a una depressió, un daltabaix? Bé, podria ser, però és molt més probable que es tracti d’una correcció i que rebotin”.

Fins i tot si el camp magnètic fos a punt de capgirar-se, els científics asseguren que no hem de témer un panorama apocalíptic. Malgrat que el camp proporciona una protecció fonamental contra la potent radiació del Sol, els vestigis fòssils no reflecteixen cap episodi d’extinció massiva corresponent als capgiraments anteriors. A més, amb independència dels riscos que suposés per a les xarxes de subministrament elèctric i les comunicacions, la humanitat tindria temps de sobres per preparar-se. “De tots els problemes que tenim, aquest no és dels deu primers”, conclou el Dr. Olson.

Traducció a càrrec d’Ignasi Vancells

HISTÒRIA D’UN PEREGRINATGE

La dansa marejant del pol nord magnètic es va descobrir fa gairebé 400 anys quan Henry Gellibrand, un matemàtic anglès, es va adonar que, en qüestió de 50 anys, el nord magnètic s’havia apropat centenars de quilòmetres al pol geogràfic. Així doncs, els científics van començar a fer un seguiment del canviant camp magnètic terrestre. Els primers mapes magnètics, traçats a mà per navegants exploradors, van revelar que, els dos segles següents, el nord magnètic es va passejar per les moltes illes i canals de l’Arxipèlag Àrtic. El 1860, però, va descriure un gir brusc i va posar rumb en línia recta cap a Sibèria. D’ençà de llavors, el pol ha viatjat gairebé 2.400 km i en l’últim registre es trobava al bell mig de l’oceà Àrtic, encara de camí cap a Rússia. Fa gairebé 55 anys, a fi de cartografiar aquestes variacions amb més precisió, els científics van posar en marxa el precursor del Model Magnètic Mundial, fruit de la col·laboració entre els Estats Units i el Regne Unit. El mapa que coneixem avui dia existeix en la seva forma actual d’ençà del 1990 i és obra d’un organisme que depèn de l’Administració Nacional dels Oceans i l’Atmosfera nord-americana (NOAA) i del Servei Geològic Britànic (BGS). S’ha elaborat per encàrrec d’agències militars nord-americanes i britàniques, i també l’empren altres forces armades d’arreu del món.