A világűrben merre mutat az iránytű?

A Földön az iránytűk mindig észak felé mutatnak – de ha elhagyod bolygónk mágneses mezejét, a helyzet jóval bonyolultabbá válik. A legkorábbi ismert iránytűk a kínai Han-dinasztia idejéből származnak, Kr. e. 300 és 200 között. Ezek az egyszerű eszközök természetes mágneses töltésű kőzetből, ún. mágnesvasércből ( lodestone ) készültek. A követ egy zsinór segítségével a levegőbe függesztették, és az így szabadon mozgó kődarab automatikusan a Föld mágneses pólusai felé mutatott. Kezdetben ezeket a mágneses tulajdonságú köveket jóslásra, jövendőmondásra használták, mivel működésük természetfelettinek tűnt. Később azonban nélkülözhetetlen eszközzé váltak a világot átszelő utazók és hajósok számára. Az iránytűk lehetővé tették a tájékozódást éjjel-nappal, még akkor is, ha az ég felhős volt, és olyan égi tájékozódási pontok, mint például az Északi-sarkcsillag, nem voltak láthatók.

Föld az űrből háttérkép ( A kép forrása: wallpapercave.com )

A Föld maga is egy hatalmas mágnes, két mágneses pólussal – akárcsak a hűtőn lévő mágnesek. A mágneses mezőt a bolygó tengelyferdesége, forgási sebessége és a belső, olvadt fémek áramlása hozza létre. Egy iránytű belsejében egy kis mágneses anyag található, amely a Föld ellentétes mágneses pólusához vonzódik – ez jelenleg körülbelül 1600 kilométerrel délre van a földrajzi északi sarktól, Kanada Ellesmere-szigetétől nyugatra. Ezért még akkor is, ha a déli féltekén tartózkodunk, az iránytű tűje mindig észak felé mutat.

Merre mutatna az iránytű tűje a világűrben?

A válasz attól függ, hogy a világűr mely részén tartózkodunk. A Föld mágneses hatókörzete, az ún. mágneses burok ( magnetoszféra ) körülbelül 37 000 kilométerre terjed ki a Nap felé, és mintegy 370 000 kilométerre a Nappal ellentétes irányban. Amíg ezen belül vagyunk, az iránytű képes érzékelni a Föld mágneses mezejét, és továbbra is Kanada felé, az említett mágneses pólus irányába mutat. A magnetoszféra határain túl azonban a helyzet bonyolultabbá válik. Ennek oka, hogy a Naprendszerben nem a Föld az egyetlen égitest, amely mágneses mezőt generál. A Holdnak és a Marsnak is van saját mágneses tere, ám ezek sokkal gyengébbek, így csak akkor befolyásolják az iránytűt, ha nagyon közel vagyunk hozzájuk. Ha még távolabb utaznánk a Naprendszerben, az iránytűnk nagy valószínűséggel két égitest valamelyike felé kezdene mutatni:

• Az első ilyen égitest a Jupiter. A hatalmas gázóriás rendkívül gyorsan forog ( óránként kb. 45 000 km/h sebességgel, szemben a Föld kb. 1600 km/h-s egyenlítői forgási sebességével ), és belsejében hatalmas mennyiségű fémes hidrogén található – ez a Föld méretének másfélszerese is lehet. Ennek következtében a Jupiter magnetoszférája a Naprendszer legerősebbje a bolygók között, amely kb. 20 millió kilométerre is kiterjedhet a bolygó körül.

• A másik égitest a Nap, amelynek magnetoszférája még ennél is hatalmasabb – az egész Naprendszert lefedi. Ezért ha nem egy adott bolygó magnetoszférájában tartózkodunk ( például a Földén vagy a Jupiterén belül ), akkor az iránytű tűje a Nap felé fog mutatni.

De hová is mutat pontosan a Nap felszínén?

Ez nehezen meghatározható, mivel a Nap mágneses pólusai körülbelül 11 évente helyet cserélnek. A naptevékenység maximuma idején a napfoltok hatására a Nap mágneses tere újrarendeződik. Hasonló folyamat a Földön is végbemegy, de jóval ritkábban – kb. 30 000 évente fordul meg a Föld mágneses pólusainak iránya. A következő pólusváltás várhatóan néhány évszázadon belül történik meg.

Bár az égitestek mágneses mezeje valóban hatással lehet az iránytű működésére, fontos megjegyezni, hogy a hagyományos iránytűk a világűrben használhatatlanok. Az űrben ugyanis nem létezik a megszokott „észak–dél–kelet–nyugat” irányrendszer, az űrhajók pedig szabadon mozoghatnak bármelyik háromdimenziós irányba. Ezért az űrkutatásban speciális iránytűket, ún. vektormágnesométereket használnak. Ezek nemcsak a mágneses mező irányát képesek meghatározni, hanem annak erősségét ( magnitude ) is mérik – ezáltal sokkal alkalmasabbak az űrbeli tájékozódásra, mint a földi megfelelőik.