【正见新闻网2020年07月11日】
保护着地球万物的地磁场平均每几十万年翻转一次,翻转过程可能持续数千年,这段期间,磁场抵抗来自外太空辐射的能力会减弱,而当代社会高度依赖的导航系统也会受影响。不过最近一篇新研究指出,地磁场改变方向的速度可能比以前想像中还要快 10 倍。
地磁场起源自地球外核区域熔融金属(铁)的对流运动,不仅有助于引导导航系统,还能保护地表生物免受有害的宇宙辐射轰炸。不过磁场也无时无刻在变化,且磁场极性每数十万年就会反转一次,上一次地磁南北极翻转是约 78 万年前的布容尼斯-松山反转。
滚动的导电岩浆会产生电荷,这些电荷决定了磁极位置并形成不可见的磁力线,连接磁极架起磁场。磁极和磁场之间的相互作用非常复杂,某些地方具有强磁性,某些地方则较弱,研究主要作者、英国利兹大学地球与环境学院副教授 Christopher Davies 表示,地磁场的强度会随时间推移而变化,也会出现在核心或地球表面不同位置,比如高纬度地区拥有强磁场,非洲和南美洲之间则长期存在称为“南大西洋异常区(South Atlantic Anomaly)”的弱磁场区域。
过去 160 年来,地球磁场强度已减弱,表明地磁极可能处于翻转前夕,科学家原本估计翻转过程需持续数千年,并且每年以约 1 度的速度移动,但现在利兹大学与加利福尼亚大学圣地牙哥分校团队的新研究表明,地球磁场方向变化速度可能还比以前想像的还要快 10 倍、比最近观察到的变化快近 100 倍。
团队的新磁场模型证明了快速变化与磁场局部减弱有关,最明显的例子是 39,000 年前,就在拉尚事件(Laschamp event)——大约 41,000 年前一场短暂的地磁漂移事件(地球磁场短暂逆转)后,地磁场以每年约 2.5 度的幅度急剧变化,当时中美洲西海岸附近有局部磁场强度减弱现象。
模拟显示,当熔融区域反转方向时,赤道附近等低纬度地区将经历最快速变化,科学家未来应该将注意力转向那里。新论文发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊。