众所周知,地球有南北两极,即是南北半球各有一个磁极。地球正是靠着地球磁场挡掉许多宇宙高能辐射,从而保护地球上众多生命。但科学家发现,地磁极正在以每百年5%的速度减弱,再过2000年,地球磁场会减小到零,甚至还将出现南北极磁场的逆转。不过最近一篇新研究则表明,地球磁极整体逆转需花22000年。
地球磁场始于地球核心。当地球的固态内核向外散发热量时,会引起外核熔融铁的对流运动,像火炉上的水不停循环并产生电流,进而形成延伸到大气层之外的地磁场;而随着地球旋转,磁场大致与自转轴对齐,形成磁北极和磁南极。
磁北极与磁南极会飘移徘徊,并可能经历南北大逆转,在过去250万年中就翻转了至少10次,最后一次逆转发生在石器时代。但是磁极翻转也不是几天、几年就“一瞬间”完成的事情,而是有可能历时上千~上万年。然而科学家对于翻转持续时间、平均多久发生一次逆转、下次逆转预测等信息,没有任何把握。
虽然之前有团队研究指出,地磁极最快可能在百年内就完成翻转;但也有其他国际团队认为,虽然地磁极目前看起来蠢蠢欲动似乎准备翻身,但其实这些扰动最终会平静下来,不会在本世纪逆转。
至于磁极翻转的原因为何?一些研究人员认为可能是地球自转与地核温度之间的平衡被干扰而引起,这会改变液态铁的对流运动,但确切逆转过程仍是个谜。
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最近,由威斯康辛大学麦迪逊分校地球科学家、研究第一作者Brad Singer领导的团队,利用火山记录研究地球最后一次磁场逆转事件,为发生在78万年前的布容尼斯-松山反转(Brunhes-Matuyama reversal),惊讶发现翻转历程可能比先前估计的还要长许多——持续了22,000年。
此前,其他研究预估南北磁极完成大逆转约需历时1,000~10,000年,也就是说,现代人不用担心有生之年内会遇上磁极逆转、磁场大幅减弱的自然现象。
研究团队采用7个来自世界各地的熔岩流样品,结合磁读数和放射性同位素测年法,以布容尼斯-松山反转地点为中心重建过去7万年的磁场变化,透过测量岩石中钾放射性衰变产生的氩,更准确判定熔岩流纪录的磁场状态。
熔岩流是很理想的磁场纪录器,因为内部含有大量铁矿物质,当熔岩冷却后,铁矿的磁场方向会锁定与当时行星磁场的方向一致;然而火山不会一直爆发,所以分析火成岩的最大缺点就是地质纪录无法连贯,因此为了将缺失的时间补在一起,研究人员要分析来自各地的熔岩流样品。
研究结果表明,地球磁场约在79.5万年前开始崩溃并且进入地磁漂移期,期间经历过几次暂时性逆转,但整体翻转完成共历时长达22000年。
近年来,地磁北极持续从加拿大往俄罗斯西伯利亚移动,由于飘移幅度过大,不禁让人担忧磁极翻转是否迫在眉睫,因而促使地磁学家提前更新全球地磁模型,然而Brad Singer对此表示,没有证据表明目前的磁场下降、磁极快速飘移等现象,是在预警未来2000年内即将发生磁极大逆转。返回搜狐,查看更多