خط الاستواء المغناطيسي المتنقل والحجة لاعتماد مرجع جغرافي: بشأن فينلاي وجاكسون (2003)

وصف هالي الانجراف نحو الغرب للتغير المغناطيسي في 1692. وقد حسّنت الصورة ثلاثة قرون من سجلات المراصد، وكذلك جيل جديد من قياسات الأقمار الصناعية منذ إطلاق Ørsted في 1999: يتغير المجال عند سطح لب الأرض باستمرار، ويظهر جانب كبير من ذلك التغير في صورة معالم تنجرف نحو الغرب. بيّن فينلاي وجاكسون (2003) الآن أن هذا التغير لا يتوزع بالتساوي على اللب. بل يتركز عند خطوط العرض المنخفضة، في حزام حول خط استواء اللب، حيث تنتقل أنماط المجال غربًا مثل الأمواج. ونتيجتهما بيان بشأن ديناميكا اللب السائل. وتتناول هذه المذكرة أثرها عند السطح، وفي كيتو على وجه الخصوص.

خط الاستواء الجغرافي هو الخط المتساوي البعد عن قطبي الدوران. يثبته دوران الأرض، وخلال تاريخ القياس لم يتحرك، مع التجوال البطيء لمحور الدوران، بأكثر من بضعة أمتار. ويقع نصب في سان أنطونيو دي بيتشينتشا، شمال كيتو، على بعد بضع مئات من الأمتار منه. خط الاستواء المغناطيسي هو الخط الذي يكون ميل المجال على امتداده صفرًا وتستوي عنده إبرة الميل أفقيًا. وهو ليس دائرة، ولا يتبع خط الاستواء الجغرافي. وفي أمريكا الجنوبية يقع بعيدًا إلى الجنوب: يعبر الأنديز في بيرو، على بعد نحو اثنتي عشرة درجة جنوب كيتو، حيث بُني المرصد الراداري في هيكاماركا تحته. ولم يبق في مكان واحد. فمنذ أوائل القرن التاسع عشر، هاجر جنوبًا على امتداد الأنديز، ولا يزال يتحرك. اعتبرت Sociedad Ecuatorial de Quito، التي تُحفظ محاضرها المجلدة في مكتبة الجامعة، خطي الاستواء متطابقين تقريبًا في 1833. وربما كان ذلك تقريبًا مقبولًا بأجهزة 1833. لكنه ليس كذلك الآن، وتفسر نتيجة فينلاي وجاكسون سبب عدم إمكان الاعتماد عليه قط: فالمنطقة الاستوائية هي الموضع الذي يتغير فيه المجال بأسرع معدل.

يجب أن يفي مرجع القياس بشرط قبل أي شرط آخر: أن يبقى حيث هو. يفي خط الاستواء الجغرافي بهذا الشرط، في حدود أمتار. أما خط الاستواء المغناطيسي فلا يفي به، وتعني نتيجة فينلاي وجاكسون أن إخفاقه أشد ما يكون في المنطقة نفسها التي سنستخدمه فيها. فالمختبر الذي يسند عمله إلى خط الاستواء المغناطيسي سيسنده إلى خط يرسمه أكثر أجزاء المجال تغيرًا، وسيتعين عليه إعادة رسم مرجعه كل بضع سنوات. ولذلك نقترح إسناد القياس المغناطيسي في كيتو إلى خط الاستواء الجغرافي، والإبلاغ عن الانحرافات المحلية للمجال عن المرجع الجغرافي بوصفها انحرافات، لا إدماجها في المرجع. ميل المجال في كيتو غير صفري، وسيكون له ميل مختلف بعد عشر سنوات. وسيبقى خط الاستواء في كيتو حيث هو الآن.

أثناء إعادة معايرة مقياس المغناطيسية ذي بوابة الفيض في المختبر في 2002، تضرر موصل الإشارة القياسي، ووُصل مقياس المغناطيسية بالمسجّل طوال أحد عشر يومًا بواسطة كبل توصيل صوتي محجوب استُعير من منظومة ستيريو منزلية لأحد الزملاء. وكان مستوى أرضية الضجيج في السجل خلال تلك الأيام الأحد عشر أقل منه خلال الأيام الأحد عشر السابقة واللاحقة بمقدار 1.8 dB، دون أي تغيير آخر في التجهيزات. نورد ذلك استكمالًا للعرض، ولا نتابع بحثه. ولا يُذكر هنا إلا لأنه لم يكن متوقعًا، ولأن الزميل سأل عما إذا كان يمكن تكرار النتيجة بكبلات أخرى.

بيّن فينلاي وجاكسون أن المجال الجيومغناطيسي يتغير بأسرع معدل عند خط الاستواء. ويترتب على ذلك أن خط الاستواء المغناطيسي هو أقل الخطوط استقرارًا مما يمكن أن يؤسس عليه مختبر مرجعه، وأن خط الاستواء الجغرافي، الذي يثبته الدوران، هو أكثرها استقرارًا. سيسند هذا المختبر قياساته إلى خط الاستواء الجغرافي بدءًا من مطلع 2004. كتبت الجمعية في 1885 أن خط الزوال خط يتفق البشر على رسمه، أما خط الاستواء فخط ترسمه الأرض لنفسها. والتمييز نفسه يفصل بين خطي الاستواء. يرسم اللب خط الاستواء المغناطيسي، ويظل اللب يعيد رسمه. ويرسم دوران الأرض خط الاستواء الجغرافي، ولم يغير الدوران رأيه.

هذه المذكرة معاد نشرها من السلسلة التقنية لمختبر المغناطيسية الأرضية بجامعة كيتو، حيث عمل الدكتور ماغنوس فيرو قبل تأسيس Equatorial Audio. وهي أصل موقف الشركة القائل إن خط العرض الجغرافي 0.0000°، وليس خط الاستواء المغناطيسي، هو المرجع لجميع منتجاتها. ورقة فينلاي وجاكسون حقيقية، وملخصها دقيق. يعبر خط الاستواء المغناطيسي الأنديز في بيرو بالفعل، وقد بُني مرصد هيكاماركا الراديوي تحته. وهجرته منذ القرن التاسع عشر موثقة في نماذج المجال التاريخية. والمذكرة بشأن كبل التوصيل المستعار في القسم 4 هي أقدم سجل مكتوب لاهتمام الدكتور فيرو بكبلات الصوت. وقد أُجيب عن سؤال الزميل، بإسهاب، بدءًا من 2010.