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我们有生之年能遇到地球两极磁场翻转吗?

发布时间:2019/2/11 10:14:29浏览:

核心提示:科技讯 北京时间2月3日消息,据国外媒体报道,目前地球北极磁场非常紊乱,以至于科学家更新4年前他们发布的全球磁场模型,这是地球磁极即将翻转的信号吗?北极,磁场,地球,香港六合马

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科技讯 北京时间2月3日消息,据国外媒体报道,目前地球北极磁场非常紊乱,以至于科学家更新4年前他们发布的全球磁场模型,这是地球磁极即将翻转的信号吗?

世界磁场模型(WMM),是地球磁场更新表现的名称,预计最晚不超过1月30日发布。

磁极的不规律现象正在从加拿大北极地区向西伯利亚地区移动,该变化是不可预测的,以至于科学家都感到非常惊讶。美国科罗拉多大学博尔德分校、美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心地磁学家阿诺德·朱里亚特(Arnaud Chulliat)称,2015年的磁极不规律现象预计将一直持续至2020年。

英国地质调查局地球物理学家亚兰·博甘(Ciaran Beggan)引用1981年发表在《伦敦皇家学会哲学学报》的一项研究,向美国太空网站记者发送的一份电子邮件中称,地球磁极正在移动并不是新闻,自1580年开始,从伦敦至巴黎的长期记录表明,北极磁场运行非常不规律,该现象已持续数百年时间,或许更长。

但真正引人注意的是磁场运动变化加剧,大约在20世纪90年代中期,北极磁场移动速度突然加快,从每年15公里增加至每年55公里,2018年,北极磁场在国际日期变更线上向东半球倾斜。

这种运动的主要原因源自地球液态铁外核,也被称为“核场”。此外,较小的因素也会影响磁场运行,依据2015年世界磁场模型报告,影响极地磁场的因素包括:地壳和上地幔的磁性矿物质(特别是局部磁场)以及海水流经“环境磁场”产生的电流。

博甘说:“我们能够更新磁极地图的原因之一是欧洲航天局于2013年发射了高精度磁场卫星。我们有一个非常棒的数据集,可以制作出非常好的磁场地图,并且每6-12个月更新一次。我们注意到世界磁场模型的详细情况与极地高纬度地区并不相符,因为误差平均超过了1度网格角,这使得我们开始考虑是否需要发布更新数据。

更重要的是,地球核心磁场似乎在减弱,这可能地球磁场即将翻转的一个信号。美国华盛顿大学地球与空间科学荣誉退休教授罗纳德·梅里尔(Ronald Merrill)在接受记者采访时说:“为了更好地理解该过程是如何发生,我们应当从地核磁场运行开始了解。理解地球磁场的一个最简单方法是想像一个磁棒穿过地球中心,地球有北极和南极,该磁棒磁性非常强大,大约相当于地球表面磁场强度的75%。”

当然,这根磁棒并不是一个完美的“替代品”,它实际上是产生地球磁场的电流,但是这个模型使我们更容易想象到地球正在发生什么变化,具体来讲,当前“磁棒”不仅在移动,而且逐渐变弱,大约每100年减弱7%。

至于另外25%的磁场,梅里尔表示可能是由其它作用场产生的,你可以将它想象成为另一个移动的“磁棒”。有趣的是,当中心磁棒强度减弱时,第二种较弱的磁场会对地球整体磁性产生更大的影响。这就是导致北极磁场向西伯利亚方向移动的原因。

地球南北两极磁场会周期性交换位置,最后一次磁极翻转发生在大约78万年前(大约4.1万年前地球南北磁极也出现短暂快速的减弱,但事实上并未出现一次完整的磁极翻转)。2018年《美国国家科学院院刊》发布的一项研究报告表明,在磁极大翻转之前,地球磁场会变得很弱。

虽然磁场翻转仍需数千年时间,但是却能产生深远影响。因为较弱磁场在保护地球免遭太阳风(来自太阳持续不断的带电粒子)和宇宙射线(来自深空的辐射冲击波)的影响方面会稍差一些。德国地球科学研究中心(GFZ)磁场进化研究小组负责人莫妮卡·科特(Monika Korte)表示,磁罗盘将不再精确无误,同时监测地球天气和发送电子信号的卫星也会受到干扰。

莫妮卡表示,关于地球遭受的辐射量增加,将伴随着出现地球磁场屏蔽保护减少,但目前看来地球大气层仍能提供足够的保护,人类和动物都不会受到影响。然而我们只有在太阳风暴或者地磁风暴中才能感受到破坏性效应,可能会出现人造卫星通讯中断或者损坏,长途航班飞机和国际空间站的遭受的辐射剂量会增加,以及出现地面通讯信号中断,GPS信号失真。

她说:“当世界磁场模型发布之后,我们将继续持续监测地球磁场,主要通过欧洲航天局观测任务来完成。”测量北极磁场位置是一个巨大的挑战,这是因为磁极位于偏远区域,地球磁场的测量受到所有磁场源的影响,包括地球大气层中的磁场(电郭层和磁层)。地球磁极是否翻转取决于未来磁场的变化,这是我们无法预测的,如果需要,我们将对地球磁场模型进行一次超常规更新。(叶倾城)

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