لنفترض أنك تحزم أمتعتك للذهاب في رحلة إلى القارة القطبية الجنوبية، ربما لترى كيف يبدو القطب الجنوبي للأرض، أو حتى كي تتسكع مع بعض البطاريق هناك! السؤال هنا: كيف ستعرف طريقك إلى القطب الجنوبي؟
أول إجابة ستخطر على ذهنك هي الحصول على بوصلة؛ وهي أداة ملاحية تستخدم للتعرف على الاتجاهات عن طريق إبر ممغنطة واستخدمت على مدار آلاف السنوات لإرشاد الناس في السفر والترحال حول العالم.
تعمل البوصلة بتأثير المجال المغناطيسي للأرض، إذ إنه يجذب إحدى نهايتي المؤشر الممغنط ناحية الشمال، وبهذا يعرف مستخدم البوصلة اتجاه الشمال دائمًا، ولكن من المثير أن هذا المؤشر الممغنط يتصرف بغرابة كلما اقتربنا من القطب الجنوبي للأرض.
يوجد للأرض قطبان مغناطيسيان وقطبان جغرافيان، القطب الجغرافي الشمالي والقطب الجغرافي الجنوبي يمثلان نهايتي المحور المركزي للأرض والذي يدور كوكبنا حوله، ولكن القطبين المغناطيسيين ليس لهما مكان ثابت إذ يبعد كل قطب مغناطيسي عن القطب الجغرافي المماثل له بمسافات مختلفة قد تصل إلى عدة آلاف من الكيلومترات.
ينشأ مجال الأرض المغناطيسي من حركة الموائع الغنية بالحديد المنصهر بباطن الأرض أثناء دورانها حول محورها، وبهذا يتغير موقع القطبين المغناطيسيين وفقًا لسرعة ونمط هذا الدوران، وتُصمم إبر البوصلات بحيث تتحاذى مع خطوط المجال المغناطيسي للأرض وتوازيها تمامًا في هذا المكان عندما تستقر البوصلة، إذ تشير إحدى نهايتيها إلى القطب المغناطيسي الشمالي والأخرى إلى القطب المغناطيسي الجنوبي.
لكن خطوط المجال المغناطيسي لا تسير في شكل مستقيم بين القطبين، بل تنحني قليلًا كلما اقتربنا مثلًا من القطب الجنوبي حتى تدخل إليه وتصبح في شكل عمودي على سطح الأرض، لذلك قال توم جوردان Tom Jordan عالم الجيوفيزياء في الهيئة البريطانية لمسح القطب الجنوبي: «لن تعمل البوصلات عند القطب الجنوبي، فبدلًا من أن تستقيم إبرة البوصلة بشكل أفقي، ستحاول الإبرة أن تشير إلى الأسفل، مباشرة إلى سطح الأرض».
لذلك إذا كنت تحمل بوصلة لها مؤشر حر الحركة في الأبعاد الثلاثة عند القطب الجنوبي للأرض، سيشير المؤشر الجنوبي إلى الأسفل باتجاه سطح الأرض مباشرة حتى يشير إلى مكان القطب الجنوبي المغناطيسي للأرض القابع هناك، ووفق ما قاله جوردان: «ستتصرف البوصلة بنفس الطريقة عند القطب الشمالي، إذ ستحاول الإبرة أن تشير بمؤشر الشمال إلى الأسفل باتجاه سطح الأرض مباشرةً».
يلجأ مستكشفو المناطق القطبية إلى وسائل أخرى للملاحة بسبب تصرف البوصلات الغريب عند تلك المناطق، ومن هذه الوسائل المستخدمة للاستدلال على الاتجاه الأفقي للشمال هناك: مواقع بعض النجوم، رسم وتتبع زاوية الشمس في السماء.
ويسافر الناس اليوم إلى القطب الجنوبي مستخدمين نظام التموضع العالمي GPS لمعرفة الاتجاهات، فبحركة بسيطة يمكنك معرفة أي طريق يؤدي إلى الشمال، تمامًا عندما تريد أن تتأكد إلى أي جهة تنظر عند استخدامك تطبيق الخرائط على الهاتف الذكي، فتتحرك قليلًا حتى تعرف.
وضح جوردان أيضًا: «أن إبرة البوصلة تعطي أدق نتيجة باتجاه القطبين عند خط استواء الأرض، وهذا لأنه عند خط استواء الأرض أو أي كوكب، تكون خطوط المجال المغناطيسي أفقية وموازية تمامًا لسطح الأرض».
اقرأ أيضًا:
صناعة أجهزة GPS بهامش خطأ لا يتعدى السنتيمتر
ما هو المجال المغناطيسي أو الحقل المغناطيسي للكرة الأرضية وكيف يحمي الأرض ؟
ترجمة: محمد شريف
تدقيق: محمد نجيب العباسي
