1831年，英国探险家詹姆斯·克拉克·罗斯首次精确测量了磁北极的位置。他在加拿大北部努纳武特地区的布西亚半岛发现了它，当时他和他的团队在那里一座“最近废弃的埃斯基摩村庄的雪屋”里露营。
即使在那时，人们也知道磁极会移动，尽管速度很慢。大约70年后，挪威的阿蒙森在附近重新发现了它，在接下来的九十年里，它以每年高达15公里（略高于9英里）的速度缓慢向北迁移。
然后，在1990年，它突然开始加速向北移动。2017年，它越过了地理北极点，现在正向南朝西伯利亚方向移动。
科学家通常每五年更新一次磁极的位置。但到了2019年，其移动速度如此之快且出乎意料，以至于科学家们不得不发布一次额外的、非定期的更新，以便依赖它的导航设备能够得到校正。
这引出了一个重要问题。是什么导致磁极如此快速地移动？它会重返加拿大吗？
拉锯战
现在，得益于英国利兹大学的菲利普·利弗莫尔及其同事的研究，我们有了答案。他们认为，磁极的位置是位于加拿大和西伯利亚下方两块负磁通区域之间拉锯战的结果。近年来，加拿大的磁通区域显著减弱，使得西伯利亚的磁通区域能够将其拉向自己。他们说，他们的模型预测，在未来十年，磁极将继续向西伯利亚移动，最多可达660公里（370英里）。
首先，一些背景知识。地球的磁场产生于地球富含铁的地核。像所有磁体一样，它有南北两极。它们在地球表面上的确切位置取决于地幔如何弯曲和衰减磁场。
在地表上，磁极被定义为磁场垂直于地表且自由摆动的磁针会指向正下方的地方。罗斯和阿蒙森通过观察这种磁针的方向来确定其位置。然而，自1990年以来，卫星一直在持续监测磁场，这使得对其位置的测定更加精确。
（图片来源：Livermore et al. 2020 arXiv）
Livermore 等人 2020 arXiv
地球科学家们早就知道，磁极的确切位置与位于加拿大和西伯利亚下方的两块相对较强的磁场区域有关。事实上，利弗莫尔及其同事表示，这些区域正在进行一场拉锯战，将磁极来回推拉。
近年来，这些区域之间的平衡发生了变化。
利弗莫尔及其同事表示：“在1999年至2019年间，西伯利亚磁通区域略有增强，而加拿大的磁通区域的绝对值显著下降。”“这两者共同导致了地磁北极的移动方向朝向西伯利亚。”
为了弄清楚这种变化发生的原因，该团队模拟了加拿大和西伯利亚磁场强度的变化，然后利用这些结果来确定地球核心的哪些变化可能导致了这些变化。
他们表示，这种情况的发生是由于20世纪70年代地球核心液态铁流的变化，以及相应磁场变化通过地幔扩散到地表的方式。
奔向西伯利亚
他们接着说，在短期内，磁极很可能会继续其前往西伯利亚的旅程。
该团队表示：“一系列捕捉这一过程的简单模型表明，在未来十年，地磁北极将继续沿当前轨迹向西伯利亚移动390-660公里。”
然而，该模型在较长的时间尺度上是不可靠的。尽管如此，该团队表示，过去在这些时间尺度上的移动模式可能预示着未来的行为。
利弗莫尔及其同事表示：“在过去的7000年里，它似乎在地理北极周围混乱地移动，没有偏好的位置。”
换句话说，无论磁北极去往何处，它都不太可能在那里停留太久。
参考：Recent North Magnetic Pole Acceleration Towards Siberia Caused by Flux Lobe Elongation arxiv.org/abs/2010.11033
