[/ כיתוב]
מצפנים הם כמה מכלי הניווט העתיקים ביותר בהיסטוריה. שום דבר מכל זה לא יהיה אפשרי ללא עזרה של המצפן בביצוע חישובי ניווט לאורך מרחקים ארוכים. חוקרים מוקדמים נאלצו להשתמש בציוני דרך מקומיים ובכוכבים כדי לנווט. זה הקשה מאוד על נסיעה ליעדים רחוקים או לא ידועים. מצפנים היו אחת מפריצות הדרך העיקריות שהפכו מסעות כאלה למציאות. אז איך מצפן עובד?
מצפן פועל באמצעות איתור שדות מגנטיים טבעיים של כדור הארץ. לכדור הארץ יש ליבת ברזל שהיא חלק נוזלית וחלקה גביש מוצק כתוצאה מלחץ הכבידה. ההערכה היא שתנועה בליבה החיצונית הנוזלית היא זו שמייצרת את השדה המגנטי של כדור הארץ. כמו כל השדות המגנטיים, יש בשדה המגנטי של כדור הארץ שני קטבים עיקריים, קוטב צפוני ודרומי. הקטבים המגנטיים הללו אמנם מעט מחוץ לסיבוב ציר כדור הארץ המשמש כבסיס לקטבים הגיאוגרפיים, אך הם קרובים מספיק בכדי שניתן יהיה להשתמש בניווט בכיוונים הכלליים עם התאמות להבדל הקוטב, המכונה נטייה.
בעיקרו של דבר מצפן הוא מגנט קל משקל, בדרך כלל מחט ממוגנטת, על ציר מסתובב חופשי. זה מאפשר למחט להגיב טוב יותר לשדות מגנטיים סמוכים. מכיוון שהניגודים מושכים את הקוטב הדרומי של המחט נמשכים לקוטב הצפוני המגנטי הטבעי של כדור הארץ. כך יכולים הנווטים להבחין בצפון. המצפנים הקדומים ביותר היו מצפוני מים שהמציאו הסינים במהלך שושלת סונג. אלה היו חתיכת מתכת ממוגנטת שצפה בקערת מים. המים מספקים את הציר הראשון ללא חיכוך הדרוש ליצירת מצפן עובד.
מאוחר יותר הגיע המצפן לשימוש נפוץ במערב במהלך המאה ה -14 לספירה. זה הוביל למה שמכונה כיום "עידן החקירה" בו החלו מעצמות אירופה הגדולות לחקור את העולם כולל צפון אמריקה ודרום. בעוד שהמצפן היה רק אחד המכשירים שהביאו לתור הזהב של החקירה, הוא מילא חלק חשוב בכדי לעבור אותו. גם כעת הניווט המודרני עד לסוף מסוים עדיין נשען על מצפנים ועל המפות המדויקות יותר שהם עזרו לפתח.
כתבנו מאמרים רבים על המצפן למגזין החלל. הנה מאמר על המצאות גלילאו, והנה מאמר על מגנטים לבר.
אם תרצה לקבל מידע על השדה המגנטי של כדור הארץ, עיין במדריך לחקר מערכות השמש של נאס"א על כדור הארץ. והנה קישור למצפה הכוכבים של נאס"א.
הקלטנו גם פרק של אסטרונומיה יצוק שכולל מגנטיות. האזינו כאן, פרק 42: מגנטיות בכל מקום.
מקורות:
USGS
איך הדברים עובדים
