나침반은 우주에서 어느 방향을 가리킬까요?

지구에서는 나침반이 항상 북쪽을 가리킵니다. 하지만 지구의 자기권을 벗어나면 상황은 더 복잡해집니다. 그렇다면 지구 밖에서 나침반은 어느 방향을 가리킬까요 ?

최초로 알려진 나침반은 기원전 300년에서 200년 사이인 중국 한나라 시대에 만들어졌습니다. 이런 간단한 장치는 자석으로 만들어졌습니다. 자석은 자연적으로 자기적으로 대전된 광물로, 밧줄로 공중에 매달면 자연스럽게 지구의 자기극과 일치합니다.

이러한 자석 돌은 원래 점을 치는 데 사용되었지만, 초자연적인 특성 덕분에 결국 세상을 탐험하는 사람들에게 없어서는 안 될 도구가 되었습니다. 이 나침반 덕분에 선원들은 하늘이 흐리고 북극성과 같은 다른 길잡이 빛이 가려져도 밤낮으로 항해할 수 있었습니다.

지구 자체는 냉장고에 있는 자석과 마찬가지로 두 개의 자기극을 가진 자석이며, 지구의 축 기울기, 자전 속도, 그리고 핵에 있는 용융 금속의 움직임이 상호 작용하여 생성됩니다. 나침반에는 지구의 반대극에 끌리는 작은 자성 물질이 들어 있는데, 이 극은 지리적 북극에서 남쪽으로 약 1,000마일 떨어진 캐나다 엘즈미어 섬 서쪽에 있습니다. 그러므로 남반구에 서 있더라도 나침반 바늘은 항상 북쪽을 가리킬 것입니다.

나침반 바늘은 우주에서 어느 방향을 가리킬까요?

답은 당신이 우주의 어느 위치에 있는지에 따라 달라집니다. 지구의 자기권은 지구 주변에서 자기력이 지배적인 영역으로, 태양을 향해 약 23,000마일, 태양에서 약 230,000마일 떨어진 곳까지 뻗어 있는 것으로 생각됩니다. 여러분이 이 지역에 머무르는 한, 여러분의 나침반 바늘은 여전히 ​​지구 자기장을 기록하여 캐나다의 그 지점 방향을 가리킬 수 있습니다.

그러나 자기권의 바깥쪽 경계를 넘어서면 상황은 조금 더 복잡해집니다. 그 이유는 지구가 태양계에서 자기력을 생성하는 유일한 천체가 아니기 때문입니다. 달과 화성에도 자기장이 있지만, 지구의 자기장보다 훨씬 약합니다. 즉, 이 두 물체에 상당히 가까이 다가가야만 나침반 방향에 영향을 미칩니다.

태양계 깊숙이 여행하면 나침반은 두 천체 중 하나의 방향을 가리킬 가능성이 높습니다.

이러한 천체 중 첫 번째는 목성입니다. 목성은 회전 속도가 매우 빠르고(지구의 1,000mph에 비해 28,273mph) 금속 수소 핵이 거대(지구 크기의 약 1.5배)하기 때문에 다른 주변 행성보다 자기권이 강하고, 가스 거대 행성을 중심으로 약 1,200만 마일에 걸쳐 뻗어 있습니다.

두 번째 천체는 태양입니다. 태양은 자기권이 더 크고 태양계 전체를 포괄합니다. 지구나 목성과 같은 행성의 자기권에 있지 않는 한, 나침반은 태양을 가리킬 것입니다.

태양의 어느 부분인지 정확히 말하기는 어렵습니다. 태양 활동 극대기 때 생성된 흑점으로 인해 자기권이 재배열되어 자기극의 위치가 약 11년마다 바뀌기 때문입니다. 지구의 자기극 역시 극성이 반전되지만, 반전 속도는 훨씬 느려서 약 3만 년마다 반전됩니다. 다음 역전은 앞으로 몇 세기 안에 일어날 것으로 예상됩니다.

물론, 다양한 천체가 나침반 바늘에 영향을 미치지만, 전통적인 나침반은 우주에서 방향을 잡는 데 쓸모가 없다는 사실은 변하지 않습니다. 나침반 홀더는 북쪽, 남쪽, 동쪽, 서쪽뿐 아니라 여러 방향으로 움직일 수 있기 때문입니다.

그래서 우주 기관에서는 벡터 자기계라는 특수 나침반을 사용합니다. 이 나침반은 자기력의 방향뿐만 아니라 크기도 측정하기 때문에 지구 기반의 나침반보다 유용합니다.