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美科学家发现地球磁场正在不明原因迅速减弱

科普小知识 2023-11-25 16:04:27
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美科学家发现地球磁场正在不明原因迅速减弱

这个计算机模拟演示的是,地球的磁场形式非常复杂,而且时有爆发。

新浪科技讯12月13日消息,在旧金山举行的美国地球物理联合会秋季会议上,哈佛大学地球物理学家杰利米-布罗西汉姆报告认为,地球磁场正在不明原因地迅速减弱。在过去的160年中,磁场强度令人吃惊地减少了10%,足以导致其零星地爆发。但即使这仅仅是短时间的区域性磁场爆发,也能引发对于地球大气的损害。

由地球核心中涡漩着的液态铁所产生的磁场,向遥远的太空中伸展,形成了双极性的磁环,类似于一个磁条周围的铁屑。地质学家通过研究火山岩和沉积物中的金属粒子所构成的远古磁场,得知磁场的极性有时会发生反转,即磁北极转变为磁南极,反之亦然。在极性转换前和转换期间的磁场强度急剧减弱。现在,两磁极的强度正在迅速减弱,以至于现有的减弱比率保持下去的话,它便会在2000年之内消失。一些科学家曾经考虑,这种磁极翻转过程有可能是处于早期阶段,因为磁场已经不同寻常地稳定了78万年。

布罗西汉姆认为,某些地球核心的磁性反转过程,显然在活跃地破坏着两个磁极。其中“南大西洋磁异常”是破坏最为严重的一个地点,那是在靠近非洲和南美洲南部一带浸入太空的一片反转的磁线。布罗西汉姆通过对地球核心的磁极循环进行模拟,表明这些磁线有时会生成与行星宽度相当的反转。然而,随着地球核心回复其正常状态,绝大部份磁性反转过程便会在几个世纪的时间内逐渐消失。

加利福尼亚大学古磁学家罗勃特-考依赞成布罗西汉姆的发现。保留在岩石中的记录表明,磁场通常是微弱、游移不定的,然后再以“偏移”的方式进行自身重建,这种情形通常比完全爆发的情形多出大约10倍。考依说,在最近的5万年中,磁场强度大大低于现在的磁场强度的情况曾多次发生过,但却没有发生磁极反转。两磁极很容易受到损害,但离崩溃还远着呢。

此外,如果地球磁场变得更弱的话,便很容易受到来自太阳和太空中的高能粒子的侵害。当太阳粒子深深地穿透进入地球衰弱的磁场屏障时,便能使更多的人造卫星遭受损害。美国航空航天局戈达德太空飞行中心的大气物理学家查尔斯-杰克曼说,计算机模型也表明,如果两个磁极的强度继续减弱,则来自太阳的大型质子风暴便可能使高达40%的地球高纬度臭氧被破坏,每次的破坏时间将长达数月至一年之久。(琛航编译)