地球磁极改变前的征兆(地球磁极是否即将交换位置)
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地球磁极改变前的征兆(地球磁极是否即将交换位置)
简介:在南非和北非中间,有一块区域地磁场很弱,有人认为这会不会是地球南北
极即将进行变换的前兆,但经过实地探索和实验,科学家发现这地磁异常可能是由
于随火山喷发喷出的大量氧化铁颗粒造成的,并非南北极磁场变换的千兆。
液态铁在地球内部深处流动并产生地球磁场,从而保护大气层和卫星免受来自太阳
的有害辐射。
磁场会随时间变化,而且在世界不同地方也会表现出不同的行为。
磁
场甚至可以完全改变极性,使磁北极和磁南极互换位置。
地球磁极反转现象上一次
发生在78万年前。
南美洲和南部非洲之间,有个叫做“南大西洋异常区”的神秘磁区,该地区的磁场强
度要比预期中的弱。
弱且不稳定磁场被认为是磁场反转的前兆,因此有人认为这一
特征可能是我们发现磁场反转的证据。
如今,我们发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究揭示了南大西洋这一区域出
现问题的时间有多长,并阐明了这种现象是否值得担忧。
弱磁场使地球更易遭受磁暴袭击,这有可能摧毁包括电网在内的电子基础设施。
南
大西洋异常区的磁场已经非常微弱,以至于卫星飞过时,它会对卫星及其技术产生
不利影响。
这个奇怪的区域被认为与一块磁场有关,这块磁场在地球内部2889公
里的深度处,指向地球液态外核顶部其余部分的另一个方向。
地球表面的地磁场,用黑色勾勒出南大西洋异常区,用星号标记圣赫勒拿岛。
颜色
范围从弱场(蓝色)到强场(黄色)。
图片由作者理查德·波诺提供
“反向通量斑块”在过去的250年中得到发展。
但我们不知道它是否只是液态外核混
沌运动的一次性产物,还是长期以来该特定区域内一系列反常现象中的最新一例。
如果它是非重复功能,那么其当前位置并不重要,它可能发生在任何地方,可能是
随机发生的。
但如果真是这种情况,那么其规模和深度的增加是否成为新一轮逆转
开始的标志,该问题仍然存在。
但如果它是数百万年来反复出现的一系列功能中的最新功能,那么这将降低逆转的
可能性。
但这需要对导致磁场在此特定位置异常作用的原因进行具体说明。
火山岩
为了找到答案,我们前往了南大西洋中部的圣赫勒拿岛。
该岛由火山岩组成,拿破
仑曾流放至此,并最终于1821年去世。
这些火山岩来自两个独立的火山,并于
800万至1150万年前爆发。
第一作者耶尔·恩格斯正在圣赫勒拿岛钻探岩心。
由安迪·比金提供作者相关信息
火山岩冷却时,其中的小颗粒氧化铁会被磁化,因此保存了那时那地地球磁场的方向和强度。
我们收集了其中的一些岩石,并将它们带回我们在利物浦的实验室并进行了实验,以发现火山爆发时的磁场如何。
我们的研究结果表明,圣赫勒拿岛在整个喷发期间,磁场方向各不相同,这表明该地区的磁场要比其他地方的磁场不稳定得多。
因此,它对异常仅存在几个世纪的想法提出了挑战。
与之相反,整个地区可能在数百万年内都不稳定。
这意味着目前情况并不像一些科学家所设想的那样罕见,这使得它不太能代表逆转开始。
进入地球内部的窗口
那怎么解释奇怪的磁区呢?产生它的液态外核(通过对流)以极高的速度移动,以至于对人类来说在很短的时间内就会发生变化。
外核与其顶部的地幔相互作用,地幔的移动速度要慢得多。
这意味着地幔在过去的1000万年中,不太可能发生太大变化。
地球的内部结构。
源自维基百科
通过穿过地球的地震波,我们对地幔的结构有了一些了解。
非洲下方,最下层地幔中一个较明显的特征,即波在地球上移动的速度特别慢,这意味着最下层地幔很可能是异常温暖的区域。
这可能导致与特定位置的外核发生不同的相互作用,这就能解释南大西洋磁场的奇怪之处。
地球内部的另一面是内核,内核是个实心球,它在外核下方,大小与冥王星相仿。
内核实体特征在一面缓慢增长,但并非每一面都以相同的速度增长。
有可能它的一侧生长得更快,从而导致外核内部的流动,到达与大西洋半球下方岩石地幔的外边界。
我们可能会发现这将导致磁场在圣赫勒拿岛上长时间的不规则行为。
尽管关于南大西洋不规则行为确切的原因仍有很多疑问,但这项研究表明,这种现象已经存在了数百万年,这很可能是神秘的地球内部地球物理相互作用的结果。
本文最初由利物浦大学的耶尔·恩格斯和安德鲁·比金发表在《对话》上。
作者: Yael Annemiek Engbers and Andrew Biggin
FY: 小蜜蜂
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