과학자들이 관찰한 전례 없는 자북극의 움직임! -

지구의 자북극이 이동하고 있다. 수세기 동안 점진적인 과정이었지만, 최근의 관찰에 따르면 지구의 이동 속도에 변화가 있다는 사실이 밝혀졌다. 하지만 왜 이런 일이 일어나고 있으며 지구에 미치는 영향은 무엇일까?

스마트폰의 작동 방식부터 비행기의 내비게이션까지, 변화하는 북극은 우리 일상 생활에 놀라운 영향을 미친다.

흥미롭다면? 사진을 통해 지구의 자기장과 그 놀라운 영향을 살펴보자.

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지구의 자기장이란? -

지구는 거대한 구형 자석이다. 지구는 시간과 공간에 따라 변화하는 자기장으로 둘러싸여 있다. 이 자기장은 지구 안팎의 다양한 출처에서 비롯된다.

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막대 자석 -

지구의 중심은 막대 자석이 만드는 자기장과 매우 비슷하다. 자기장은 전하를 이동시켜 만들어진다. 막대 자석에서 이러한 전하는 원자 궤도를 도는 전자다.

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핵심 요소 - 지구 내부의 움직이는 전하는 녹은 철의 순환 전류에 의해 운반되는 전자다.

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선구자 -

과학자들은 수세기 동안 지구의 자기를 연구해 왔다. 17세기 영국 물리학자 윌리엄 길버트가 이 분야를 개척했다. 그의 실험과 '전기력', '자기극'과 같은 용어 사용은 현대 전기의 토대를 마련했다.

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거대 자석 -

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발견 -

그는 테렐라(작은 지구)라고 불리는 구형 하중석 조각이라는 모델을 사용하여 지구의 자기에 대해 논의했다. 테렐라 위에 놓인 자기 바늘은 북극을 가리키고 있다(점 A로 표시됨). 점 O와 같은 고르지 않은 표면에서도 바늘은 여전히 북쪽을 가리키고 있다.

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오래된 장비 -

1800년대 초, 과학자들은 딥 니들을 사용하여 지구의 자기를 연구했다. 이것은 어느 지점에서든 지구 자기장의 각도를 측정했다. 바늘은 적도에서 수평으로, 극에서 수직으로 정렬된다. 과학자들은 18세기 탐험에서 딥 니들을 사용했다.

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발견 -

스코틀랜드 제독 제임스 클라크 로스 경은 두 차례의 북극 탐험 끝에 1831년 캐나다 북부에서 북극을 처음 발견했다.

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기술의 발전 -

지구의 자극에 대한 더 깊은 이해는 항해의 발전으로 이어졌다. 예를 들어, '트루 코스 파인더'는 선원들의 계산을 자동화하여 복잡한 공식을 사용할 필요가 없었다. 이러한 장치가 발명되기 이전에는 나침반으로만 북쪽의 자성을 측정할 수 있었기 때문에 진정한 북쪽에 대한 추가 계산이 필요했다.

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움직임 -

수세기 동안 과학자들은 자북극을 추적해 왔다. 정지된 지리적 북극과 달리 자북극은 끊임없이 움직인다. 1600년에서 1900년 사이에는 연간 약 6~9마일(10~15킬로미터)을 이동했다.

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시베리아 방향 -

1990년대에는 대서양으로 표류하다가 시베리아로 가속했다. 2000년대 초반에는 연간 약 34마일(54킬로미터)로 속도가 빨라졌다.

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시베리아 방향 -

2005년, 캐나다의 지구물리학자 래리 뉴잇과 프랑스 지질학자 장 자크 오르제발은 캐나다 북극 탐험에서 지구의 자기장을 정확히 찾아내는 것을 목표로 삼았다. 그들은 떠돌이 극이 공해상으로 건너가 시베리아로 향하고 있음을 확인했다.

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세계 자기장 모델 -

미국 국립지구물리데이터센터와 영국 지질조사국(BGS)이 공동으로 개발한 세계 자기장 모델(WMM)은 극의 위치를 예측하는 데 사용되는 지구 자기장의 대규모 모델이다. WMM은 5년마다 업데이트되며, 현재 최신 버전을 사용할 수 있다.

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감속 -

러시아를 향한 여정을 계속하는 동안 자북극의 이동은 지난 5년 동안 연간 약 22마일(35킬로미터)로 둔화되었다. 과학자들에 따르면 이러한 감속 속도는 전례가 없는 속도다.

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캐나다 vs 러시아 -

리즈 대학교의 필 리버모어 교수가 이끄는 연구팀은 최근 자북극의 움직임에 대한 설명을 제안했다. 그는 자북극이 캐나다 아래와 시베리아 아래의 두 경쟁 자력 사이에서 줄다리기를 하고 있다고 주장했다.

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캐나다 vs 러시아 -

리버모어는 캐나다 자기 패치가 길어지고 갈라져 시베리아 패치가 강화될 가능성이 있다고 제안한다. 이러한 균형의 변화는 극이 러시아로 이동하는 것을 설명할 수 있다.

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움직임의 원인은 무엇인가? -

지구의 외부 핵은 주로 액체 금속인 용철이다. 열이 핵에서 빠져나가면서 이 용철이 움직이면서 지구 자기장이 생성된다.

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소용돌이 -

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뜨거운 차 -

영국 지질조사국의 글로벌 지자기장 전문가인 윌리엄 브라운은 "마치 거대한 차 한 잔과 같다."라고 설명했다. 그리고 "물의 점도를 가진 뜨거운 액체다."라고 덧붙였다.

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실제 사용 -

북극의 움직임은 정확한 항해를 위해 매우 중요하다. 북극의 움직임을 추적하여 수집한 데이터는 나침반 및 기타 항해 장치를 보정하는 데 사용된다.

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GPS와 스마트폰 -

또한 스마트폰의 나침반 기능을 포함한 일상적인 GPS 시스템에서 중요한 역할을 한다.

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군사 항해 - 또한 군대는 특히 북극과 같은 어려운 환경에서 정밀한 잠수함 항해를 위해 세계 자기장 모델에 의존하고 있다.

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공항 -

공항 활주로는 나침반 방향을 기준으로 번호가 매겨진다. 지구의 자기장이 변화함에 따라 이 수치를 업데이트해야 한다. 예를 들어, 2024년 10월 베를린 브란덴부르크 공항의 북쪽 활주로는 25R/07L에서 24R/06L로 변경되었다.

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지속적인 모니터링 -

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극의 반전? -

과학자들이 지구 핵의 녹은 철이 끊임없이 소용돌이치고 자극이 항상 움직인다는 것을 알고 있다면, 북쪽이 남쪽이 되고 그 반대의 경우로 완전히 바뀌는 일어날 수 있을까?

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자기장 반전 -

지자기극 반전은 흔하지 않지만 지구 역사 전반에 걸쳐 발생했다.

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자기장 반전 -

마지막 완전한 반전은 78만 년 전에 발생했다. 41,000년 전에 일시적인 반전이 일어났지만, 250년 동안만 지속되다가 오늘날 극이 유지되고 있는 위치로 돌아왔다.

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걱정할 필요는 없다 -

지자기극이 반전된다는 사실은 놀랍지만, 장기간에 걸쳐 발생하며 생명체에 즉각적인 위협이 되지는 않는다. 과학자들은 이러한 사건이 지구 환경에 단기적으로 큰 변화를 일으키지 않는다는 사실을 확인했다.

출처: (The Times) (USA Today) (Britannica) (National Centers for Environmental Information)

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