南大西洋磁场表现异常卫星过顶受影响,地

白癜风哪里治最好 https://wapyyk.39.net/bj/zhuanke/89ac7.html

地球内部液态铁对流运动产生的地球磁场,保护了大气层和人造卫星免受太阳有害辐射的伤害。地球生命得以诞生于发展,离不开地球持久而强大的磁场。

已经诞生数十亿年的地球磁场并非亘古不变。变化最大的时候,地磁南北极会互换位置,科学家将其称为地磁逆转。

其实除了自身变化外,地球磁场还会受外界影响!

年发射的THEMIS磁层研究卫星,就观察到当太阳和地球的磁场相互对齐时,地磁场的强度会减弱。

五颗THEMIS磁层研究卫星运行轨道

根据古地磁研究,我们现在已知的地磁逆转次数已经达到数万次,科学家专门制定了一个全球磁极时间表。地磁逆转现象发生的时间没有规律,非常随机。

比如在白垩纪时期,地磁场曾经在数千万年间保持一个方向。但是有的时期逆转的又非常频繁,最快的时候五万年间发生了两次逆转。

地球上一次地磁逆转是在78万年前,人们很担心下一次地磁逆转,会给我们带来很大损失!

地磁逆转确实是自然现象,但是磁极逆转过程中,常常伴随着磁场强度的减弱,地球近地空间5.8万公里高的磁层和电离层也会不断削弱,而且完成一次地磁逆转最快也要近百年。

磁层的持续性削弱,让太阳风得以长驱直入,近地轨道卫星将暴露在太阳宇宙粒子的打击之下。地面的大型通信设施和电网也会受影响,具体到个人感受,就是电力供应的不稳定,GPS这些定位系统瘫痪;给人类社会带来极大的经济损失。

南大西洋磁场异常区是地磁逆转先兆?

前些年《自然》杂志刊登文章称,根据过去的年内地球磁场减弱的15%,有学者预言按照这种速度发展下去,在未来的年左右,地球磁场的大逆转会再次发生!

在南美洲和南非之间,有一个神秘的磁场区域叫做南大西洋异常区,那里的磁场比科学家预期的要弱得多。弱磁场和不稳定磁场被认为是地磁逆转的先兆,因此一些人认为南大西洋异常区是下次地磁逆转到来的先兆。

地磁偏角估值等高线图从年至年的变化

不过这种观点并不是所有人都认同,今年利物浦大学古磁性研究专家安德鲁·比金在《美国国家科学院院刊》发表的最新研究成果揭示了南大西洋的磁场出现异常的原因,目前没必要把南大西洋的异常当作地磁逆转的先兆。

南大西洋异常磁场区确实已经非常弱,当卫星过顶时更易被太阳风影响,会对卫星工作产生干扰。

科学家认为这个奇怪的区域与一块磁场有关,该地区地下公里深处正是地核外核的最顶部,不过这块外核的磁场方向与其他地区外核磁场方向相反。

黑色轮廓为反向磁通量碎片区

科学家将其命名为“反向磁通量碎片”,这块碎片的磁场方向不同,才导致地表以上该地区磁场的削弱。今天最北端到葡萄牙,东端到南印度洋。

它的成因有两种说法,一这是外核流体运动的一次性产物,二是地球磁场过去几十万年间一种重复发生的正常现象。

如果是一次性产物,随着其不断扩大和加深,可能就是新一轮地磁逆转的开始!

但如果是过去几十万年里重复产生的正常现象,那么就没什么好担心的了,因为上一次地磁逆转在七十多万年前,这种现象在最近两百年再次发生,造成地磁逆转的可能性很小。

为了找到答案,研究人员前往南大西洋中部的圣赫勒拿岛。这个岛是由火山岩构成,诞生自万和万年前的两次火山喷发。

这个岛很出名,因为拿破仑的流放地就是这儿。

拿皇岛上生活

北望故国

科学家从火山岩中的古地磁可以知道曾经的磁场情况,这名字你可能以为代指“古代地磁”,其实它是一种特殊小颗粒的名字!

它是熔岩流里的微小氧化铁矿物颗粒,自身具有磁性,仿佛一个个小指南针,自由地指向当时的磁场。当熔岩冷却时,这些指南针就会被固定。从而让科学家知道当时地球磁场的方向和强度。

科学家在圣赫勒拿岛研究结果显示,在两次火山喷发期间,古地磁记录下来的圣赫勒拿岛地区磁场,显示都非常不稳定。要知道这两次喷发相隔万年,这直观显示南大西洋地区磁场的不正常是以百万年为时间单位的。

这直接挑战了这种异常现象只存在过去几百年的说法,只是随着技术进步,最近几百年人们才有条件记录下来罢了;因此它不太可能代表逆转的开始。

为什么这儿的磁场出现异常?

液态外核流动速度很快,外核流体与其上方的地幔相互作用,那儿的温度超过四千摄氏度,正发生在你脚下公里的地方。

不过地幔物质的移动速度就要慢得多了,一个地区下的地幔万年内变化都不会太明显。

科学家根据地震波来研究我们脚下大地的结构,发现在非洲南部的地幔中有一个很大的特点。在那里,地震波的传播变得非常缓慢。

科学家分析其地幔极有可能是一个异常温暖的区域,尤其是地幔底部,比其它地区的地幔-外核分界处温度都高。该地区地幔与外核的相互作用更加剧烈,影响了该区域外核流体的运动,产生了南大西洋磁场的奇怪行为。

南太平洋及南非地区的磁场异常很可能万年前就已经存在,地磁就算将要逆转,其先兆也不是南大西洋的磁场特殊现象。(文章图片来自网络,如侵删)

参考资料:

圣赫勒拿岛古地磁分散性升高表明南大西洋存在长期的异常行为.YaelA.Engbers,AndrewJ.Biggin.

全球地磁场变化及异常.苏黎世联邦理工学院地球物理研究所.



转载请注明地址:http://www.sizhualugui.com/snly/11399.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: