Pohjoisen magneettinavan vaellusnopeus sen kuin kiihtyy. Miksi, on tutkijoillekin vielä arvoitus.



Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2008



Vuonna 1831 skotlantilainen löytöretkeilijä James Clerk Ross oli juuttunut aluksensa kanssa jäihin Kanadan arktisessa saaristossa. Hänen tavoitteenaan oli löytää naparetkeilijöiden haaveilema, Luoteisväyläksi kutsuttu meritie Atlantilta Tyynelle valtamerelle.

Reittiä ei löytynyt, mutta pienenä lohtuna oli pohjoisen magneettinavan paikantaminen, ensimmäistä kertaa maapallon magneettikentän kartoituksissa. Tästä havainnosta Ross tuli tiedemaailmassa kuuluisaksi. Hänet aateloitiin, ja löytöpaikka ristittiin retkikunnan sponsorin viskitehtailija Boothin kunniaksi Felix Boothin maaksi.
Mikä on magneettinen napa? Kyseisessä kohdassa vapaasti kääntyvä magneettineula on pystysuorassa. Tällaisia pisteitä maapallolla on kaksi: pohjoinen ja eteläinen.

Pohjoinen magneettinapa on Kanadan arktisen saariston laidalla noin 800 kilometrin etäisyydellä oikeasta pohjoisnavasta. Eteläinen magneettinapa sijaitsee Australiasta etelään noin 200 kilometriä Etelämantereelta merelle päin. Matkaa maantieteelliselle etelänavalle on sieltä noin 3 000 kilometriä. Kaikissa muissa paikoissa magneettineula osoittaa vaakatasosta enemmän tai vähemmän vinoon suuntaan.


Löytö vahvisti kaksinapaisuuden




- Pohjoinen magneettinapa on täsmällinen nimitys navalle, joka on lähellä maapallon maantieteellistä pohjoisnapaa. Magneettikentän suunnan perusteella se on magneettinen etelänapa, vaikka monissa kartoissa käytetäänkin arkikieleen vakiintunutta nimitystä magneettinen pohjoisnapa.
- Eteläisen magneettinavan toinen tarkka nimitys on vastaavasti magneettinen pohjoisnapa.


Edmond Halley



Millaista on Maan ytimessä?,

Napa vaeltaa Siperiaa kohti

Rossin vanavettä seurannut norjalainen Roald Amundsen oli onnekkaampi tutkimusmatkaaja. Hän purjehti ensimmäisenä Luoteisväylän päästä päähän 1903-1905. Samalla retkellä magneettisen navan paikka mitattiin uudelleen vuonna 1904. Se löytyi hieman pohjoisempaa kuin Rossin aikana.

Myöhemmin retkikuntia vieraili pohjoisella magneettinavalla vuosina 1948, 1962, 1972, 1984, 1994 ja 2001. Kerättyjen havaintojen mukaan pohjoinen magneettinapa liikkuu jatkuvasti suunnilleen kohti pohjoista.
Aina 1980-luvulle asti navan nopeus oli kohtalaisen verkkainen: kymmenisen kilometriä vuodessa. Runsaassa 160 vuodessa paikka on muuttunut Rossin löytämästä noin tuhat kilometriä.

Jo noin 30 vuotta navan liike on kuitenkin kiihtynyt - kymmenen viime vuoden aikana suunnilleen viisinkertaiseksi aiempaan verrattuna. Arvioidaankin, että magneettinen napa ohittaa maantieteellisen vastinpisteensä, pohjoisnavan, noin vuonna 2020. Jos matka jatkuu edelleen samansuuntaisena, on 2000-luvun puolivälissä edessä rantautuminen Siperian pohjoisosiin. Mutta todennäköisesti liike jossain vaiheessa pysähtyy ja napa palaa tutuille seuduilleen Kanadan arktiseen saaristoon.


Aiemmin suunta oli vastakkainen

Pohjoinen magneettinapa on vaeltanut ennenkin. 1600-luvulla se sijaitsi suunnilleen samoilla sijoilla kuin nykyäänkin mutta sen liikesuunta oli päinvastainen: kohti etelää. Navan liikkeet saattavat koostua noin tuhannen vuoden jaksoista. Tällainen syklisyys tunnetaan magneettikentän yleisestä vaihtelusta.

Magneettinen napa ei ole erillinen ilmiö vaan osa magneettikentän kokonaisuutta. Kun kenttä navan kohdalla muuttuu, se vetää magneettineulan vinoon. Napa siirtyy sinne, missä kenttä pitää neulan pystysuorassa.


Kenttä nyt poikkeustilassa




Pohjoisen magneettinavan lisätessä vauhtiaan eteläinen napa hidastaa ja liikkuu nyt alle kymmenen kilometriä vuodessa. Magneettiset muutokset ovat vastakkaisilla pallonpuoliskolla siis varsin erilaiset. Magneettiset navat eivät ole toistensa vastinpisteitä kuten pyörimisnavat, koska magneettikenttä on epäsymmetrinen.







Napaisuus ehkä vaihtumassa

Onko kyseessä pitkäaikainen muutostila, joka satojen tai tuhansien vuosien kuluttua johtaa koko magneettikentän kääntymiseen? Vaihtuuko magneettisten napojen paikka, kuten tapahtui noin 750 000 vuotta sitten? Tämä on vielä arvailujen varassa. (Ks. Miten käy, kun magneettinavat kääntyvät?, Tiede 8/2006, s. 30-33.)

Magneettikentän häiriöt voidaan tulkita kiepauksen ennemerkeiksi, mutta yhtä hyvin voi olla kyse magneettikentälle luonteenomaisesta värähtelystä. Nyt on käynnissä värähtelyn nopea vaihe, joka palautuu vähitellen hitaammaksi tulevina vuosikymmeninä.

Seuraavien vuosien ja vuosikymmenten satelliittimittaukset antavat lisävalaistusta. Euroopan avaruusjärjestö Esa suunnittelee magneettikenttää tutkivia Swarm-satelliitteja, jotka laukaistaan radalleen vuonna 2010. Niiden mittauksista tulee tarkimmat, mitä alalla tunnetaan, ja lento kestää noin viisi vuotta. Sen jälkeen on mahdollista arvioida napojen liikkeet tarkemmin ja testata mallien antamia tuloksia.


Heikki Nevanlinna toimii tutkimuspäällikkönä Ilmatieteen laitoksen havaintopalvelussa.

Suomalaistutkija havaitsi, että maaseudun monimuotoinen luonto saattaa suojata koiria allergialta. Se antaa tukea biodiversiteettihypoteesille.

Kaupunkilaiskoirilla on enemmän allergioita kuin maaseudulla asuvilla. Vähiten allergioita on koirilla, jotka elävät maalla maalaismaiseen tapaan monilapsisessa, muitakin eläimiä omistavassa perheessä ja saavat ulkoilla vapaasti kotipihalla.

Tällaisia asioita koirista Jenni Lehtimäki sai selville väitöstutkimuksessaan, josta Helsingin Sanomat kertoo jutussaan.

Ihmisistä tosin ei samanlaista yhteyttä löytynyt allergioiden ja asuinpaikan väliltä.

Lehtimäki testasi biodiversiteettihypoteesia. Sen mukaan immuunijärjestelmämme häiriintyy ja allergian tapaiset tulehdusperäiset sairaudet lisääntyvät, kun ympäristön monimuotoisuus hupenee ja me altistumme entistä vähemmille luonnon mikrobeille.

Väitöskirja koostui neljästä tutkimuksesta, joista kaksi käsitteli lapsia ja kaksi lemmikkikoiria.

Kummassakaan lapsitutkimuksessa ei löytynyt merkittävää yhteyttä allergioiden ja ihon mikrobien tai luonnon monimuotoisuuden välillä.

Toisin oli lemmikkien laita. Koiranomistajille suunnatun kyslytutkimusken mukaan sairaimpia olivat kaupunkilaiskoirat, joista noin 17 prosentilla oli allergiaa. Maalla osuus oli viitisen prosenttia.

”Kysely osoittaa ensimmäistä kertaa urbaanin ympäristön ja muun nisäkkään kuin ihmisen allergian välisen yhteyden”, Lehtimäki kertoo.

Vielä selvemmän näytön tarjoaa neljäs tutkimus, johon osallistui yhteensä 170 labradorinnoutajaa ja suomenlapinkoiraa.

Se paljasti, että eniten allergioista kärsivät kaupungissa esimerkiksi kerrostalossa asuvat koirat, joilla on ”urbaani elämäntyyli”. Niiden hoidosta vastaa yksi ihminen, joka harrastaa monenlaista ja lenkkeilee paljon koiran kanssa.

Harvinaisimpia allergiat ovat maalaiseen tapaan maalla elävillä koirilla. Niiden iholla on viljalti ympäristöstä peräisin olevia bakteereja.

Lehtimäki ihmettelee, miksi ympäristön ja allergian yhteys tuli ilmi koirilla muttei lapsilla.

”Allergia on monimutkainen sairaus ja ihmiselämä on monimutkaista, mikä saattaa piilottaa ympäristön vaikutuksen”, hän miettii.

Täysin piiloon ihminen ei kuitenkaan jäänyt. Kyselytutkimuksessa paljastui, että jos allergia vaivaa koiraa, omistajakin on todennäköisesti allergikko. Tämä johtuu epäilemättä jostain yhteisestä tekijästä koiran ja omistajan elämäntavoissa tai ympäristössä.

”Maaseutumaisessa ympäristössä koiran ja ihmisen elimistö altistuu mikrobeille, jotka jollakin tavalla tukevat immuunijärjestelmän toimintaa”, Lehtimäki toteaa.

Kysely

Uskotko biodiversiteettihypoteesiin?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.