科学 2022-06-08 18:30 作者:思云科学评论:0    浏览:1851    

如果提及地球与太阳系其他行星的不同之处,很多人可能会说地球有液态水、适宜的温度以及大气层,毕竟这几个条件更贴近我们的生活。而相比之下,我们肉眼看不见的“地磁场”便是最容易被忽视的存在。地磁场在现有条件下,既看不见也摸不着,因此对于大部分人而言,它的存在可能仅限于一种物理概念。但是你知道吗?从某种程度上来说,地磁场无处不在,且它的极点位置还常年处在变化当中。根据NOAA发布的数据显示,自1831年地磁北极首次被确定之后,就在不断向南移动。而且按照这个趋势下去,科学家还预测,磁北极或会在未来直接纵穿中国。如此一来,地磁极翻转之论或许也不再是假想。因此今天,就让我们一起来看看,这些年被讨热议的“地磁翻转”到底是怎么回事。地磁场的起源根据人们这些年探索其他行星的结果来看,它们并不像地球一样拥有着强大的磁场,而地球的磁场这些年像是一个无形的保护罩,保护着人类以及地球上其他的生物,屏蔽了来自宇宙的射线。科学家表示从空间分布上说,现在的地磁极型场主要由一个偶极场构成,这是地磁场具有南北极的原因。而整个极型场的强度、倾角和偏角在地表并不随磁纬、磁经规则地分布(磁极与地理极存在11°夹角)。地磁场包括基本磁场和变化磁场,其中基本磁场占据主要地位,影响最大。对于磁场到底是如何形成的,科学家给出了诸多猜测。比如永久磁石说、回转磁效应等等,但是说服力都不够。直到上世纪二十年代,拉莫尔提出了“自激发电机”理论,才被广受认可。该理论指出,地球的自转会使得处在地和当中的导电液体运动,从而产生感应电流。这时,它们就会让原始的磁场改变,且地核当中会产生稳定的涡流,最终造就出稳定的磁场。不过,这个涡流也不是永远都处在相对稳定的状态。它可能会受到扰动,而一旦发生扰动之后,就可能会引起地磁翻转。那么,科学家在持续的研究中,发现地磁场怎样的变化了呢?科学家发现的地磁变化咱们在上文中提到,一旦地核当中的涡流运动受到感到,那么就可能发生地磁翻转。不过,这种翻转的周期还是很长的,大约在50万年左右。为了能够掌握地磁场的“脉搏”,科学家一直在对地球的磁极变化进行追踪和观测。根据从十九世纪初开始观测的结果来看,地球的北磁极一直都处在移动的状态,移动的速度时快时慢,并不稳定。不过,在长久时间的移动之下,地磁北极已经跑了2200多公里了,从加拿大奔向了俄罗斯的怀抱。当然,这还无法引起科学家的警觉,毕竟之前它也在“跑”。可是根据这十年的数据来看,磁北极不仅在继续向南移动,速度还变快了。如果依旧按照这样的速度发展下去,磁北极未来可能会纵穿中国。大家可以想象一下,从加拿大北部,到纵穿中国,这“跑偏”已经不是一星半点儿的程度了。在这种情况下,地球磁场正在不断地衰弱,到未来甚至可能会完全消失,从而造成地球磁场南北两极“大翻转”。英国地质学家亚兰·托马斯教授对此表示:“自上一次磁极翻转以来,地球磁极已有100万年没有翻转了,下次地球磁极翻转,也许用不了等多长时间。”不过,科学家指出,虽然北磁极不断移动的情况以及其他数据显示,地磁翻转已经离我们越来越近了。但是按照全球电磁模型的预测结果来看,2025年之前是不可能发生地磁翻转的。到底何时会发生,目前未能给出准确的预测。而从上世纪开始,地磁翻转的预言一经出现,大家脆弱的神经就会被拨动。可见,这一变化对于地球的影响应该是非常大的,那这样说的话,地磁翻转以后地球会发生什么变化?我们又能否进行补救呢?地磁翻转的危害与补救地球磁场就像地球穿着的一件防辐射外套,将来自太空的致命辐射都抵挡住了。所以一旦地磁在继续弱化的情况下,最终导致地磁翻转发生,那么届时地球将直面辐射。这时有人会说,那咱们不是还有大气层吗?确实,在地磁翻转发生之后,大气层还是能够帮我们抵挡一些伤害。但是宇宙当中高能粒子的攻击是持续不断的,在这种情况下地球的气候和生物的健康必将受到影响。再者,我们现在的低轨道卫星和空间站,都仰仗于地磁场的保护。如果地磁翻转,磁场彻底消失,那么这些东西将直接暴露于辐射之下,出现故障甚至直接瘫痪。更不用说,这时的空间站里假如有宇航员正在值守,那么他们的生命就会受到巨大的威胁。此外,不仅是人类,地球上生存着很多依赖地磁场辨别方向的生物也会迷路,比如各种鸟类和鲸鱼等等,它们在这种影响下会变成什么样,目前很难说。总之,由于地磁翻转会对地球各个生态系统造成的影响,使得科学家一度认为,历史上的生物大灭绝事件也有它的参与。那么,我们就只能坐以待毙吗?有没有什么方法可以补救?按照我们的常规想法来说,想要补救做好预测是非常重要的。但是咱们在前文也提到了,英国地质学家指出,地球的这次地磁翻转已经推延了很多年,所以想准确预测基本不可能,它似乎由一种“神秘的定律”支配着。因此,我们也就只能寄希望于科技发展得更加迅速一些,使得我们能够在地磁翻转之前,造出人造磁场。或者是在这之前,早早就完成星际移民。不然的话,当地磁翻转发生时,地球上的所有生物都将面临着一场严酷的打击。在这个过程中,整个生物圈可能又要大洗牌了。值得一提的是,许多学者都认为过去的生物大灭绝事件与此相关。如果生物大灭绝真的和地磁翻转有关,那么有没有留下什么证据?而地球磁场在过去又到底翻转过多少次呢?地球过去经历的翻转自从科学家发现地磁翻转事件会发生之后,就将目光聚焦到了此前发生的生物大灭绝灾难上,并且试图找到证据。大家猜猜这些证据都藏在哪里呢?没错,正是岩石上,原来岩石上不仅可以刻字,还能保留地磁场的记录。在1906年时,法国的科学家Brunhes在法国物理学会的会议上提出了他的新发现。原来他在考察法国中央高原的中新世火山熔岩时,发现这里的岩石竟然表现出了和地磁场相反的磁性,后来人们将这种情况称为“残余磁化”。Brunhes推测地磁场可能在过去发生过翻转,地磁翻转的概念正式提出。100年后,科学家利用最新技术重做Brunhes的研究,再次肯定了其结果的正确性。但是,这一地磁学历史上里程碑式的发现在当时并未引起其他学者的重视。所以,科学家现在确定上一次地磁翻转距今的年限,也是根据这些年的岩石考察得到的。至于地球在过去的时间内,到底翻转了多少次,他们无法给出定论。只能说按照古地磁研究的统计数据来看,仅仅7600万年当中,地磁翻转就至少发生了170多次。所以,咱们今天看到的地磁场,其实已经在历史上被翻来覆去的折腾好多次了。如今,科学家观察到的磁北极加速向南移动,就像是一个“信号”,给我们发出了下一次地磁反转的预报,只是有些不准罢了。

 
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