科學家稱:地球的磁場遲早會“翻轉”,現在正奔向西伯利亞

地球磁場的表現很奇怪。最近幾個月,科學家們發現地磁北極的移動速度遠超預期——從加拿大北極向西伯利亞加速。位置的變化如此之大,以至於專家們不得不對世界磁場模型(磁場的大規模表示,在世界各地的導航系統中廣泛使用)進行臨時更新。

導致這一意外變化的原因尚不清楚,但一些科學家後來提出,這可能與“地磁震動”有關。地磁震動是上世紀70年代發現的一種現象,當時磁場以隨機的間隔突然加速。

最重要的是,一些專家曾表示,磁場是由於反向作用,也就是說南北磁極互換了位置。兩極顛倒的間隔是不規則的,但通常每百萬年發生幾次。目前,人們認為地球已經“遲來”了。

在接受《新聞週刊》電子郵件採訪時,美國利茲大學地球物理學副教授菲爾·利弗莫爾說:K表示磁場的變化。

科學家稱:地球的磁場遲早會“翻轉”,現在正奔向西伯利亞

地球磁場是什麼?它是做什麼的?

地球磁場環繞著我們的星球,就像一個無形的力場,保護著地球表面的生命——包括至關重要的電子基礎設施,如衛星和電網——免受來自太陽的有害輻射。根據對古代岩石的研究,儘管地磁場至少有30億年的歷史,但它的結構卻顯示出隨時間的持續波動,其中最顯著的包括在其歷史上發生過數百次的全球極性逆轉。

從國防系統到智能手機應用程序,許多導航系統都依賴於對磁場的準確瞭解來確定方向,這強調了理解磁場如何以及為何變化的重要性。

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為什麼會移動?

地球的磁場是由地球內部的液體內部產生的旋轉運動的鐵水。就像我們多變的天氣和氣候受大氣運動的影響一樣,磁場也在不斷地運動。地核的動力學是很難理解的,主要是因為地核在地球表面被地幔(大約3000公里(1864英里)厚的岩石)與我們分開。然而,由地面天文臺和衛星組成的全球網絡測量磁場的變化,以及地核的計算機模型,使我們能夠洞察地球中心的動態。

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地磁北極通常移動的速度有多快?這種變化是如何發生的?

1831年,詹姆斯·克拉克·羅斯(James Clark Ross)第一次探險發現了北極,那裡的磁場垂直向下。隨後的探險,以及從地球表面和太空進行的全球觀測,使北極的歷史得以重建。1990年以前,北極以穩定的速度移動,速度約為0-15km/yr (0-9m/yr);但在20世紀90年代,它的速度急劇增加到現在的50-60公里/年(31-37m/年)。

北極的位置似乎是由兩塊磁場之間的拉鋸戰控制的:一塊在西伯利亞下面,一塊在加拿大下面:加拿大磁場的減弱解釋了北極的加速。

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這種變化與地磁震動有什麼關係?

地磁震動是在地球表面測量到的磁場行為的一種突然變化,特別是其隨時間的變化率,而且常常是地理上局部的。抽筋經常發生,比如最近的抽筋發生在2007年、2011年和2014年。儘管北極最近也表現出與歷史行為不同的變化,但它在過去幾十年裡持續的速度意味著它與地磁震動沒有明顯的聯繫。

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地磁北極什麼時候到達西伯利亞,之後會去哪裡?

北極在2017年晚些時候越過了國際日期變更線,現在位於世界的“另一邊”,從加拿大向西伯利亞移動。如果它繼續沿著目前的軌道和速度前進,20年內將到達西伯利亞。預測地磁場是非常困難的,但極有可能在未來回到加拿大。

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磁場下一次翻轉是什麼時候?上次發生了什麼?

上一次的全球反轉發生在78萬年前的布魯尼斯-松山,儘管一次失敗的反轉發生在約4.1萬年前的Laschamp事件,當時該磁場暫時反轉,並迅速回到之前的極性。

磁場翻轉大約每百萬年發生三次,再加上目前全球磁場以每世紀約5%的速度減弱的趨勢,導致人們猜測地球可能正在走向逆轉。

生命顯然在多次磁極倒轉中倖存了下來,的確,早期人類成功地經歷了拉尚事件。然而,目前還不清楚全球磁場的變化會對動物產生怎樣的影響。例如,動物在遷徙過程中可能會利用磁場來進行長距離的導航。


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