眾所周知,我們的地球周圍分布著磁場,是地球的一種天然磁性現象,源於地球內部,向外延伸至太空。
地球磁場的重要性不言而喻,就像保護罩一樣,無時不刻不在幫助地球生命抵禦太陽風,太陽輻射以及宇宙射線的侵襲。可以說沒有了地球磁場,就沒有地球生命。同時地磁場也保護著圍繞地球旋轉的成千上萬顆衛星和其他航空器。
地球磁場從何而來
那麼地球為什麼會有磁場?磁場是從何而來呢?
雖說地球磁場極為重要,已經運行了至少34億年,但其起源仍然是地球物理學的重大未解之謎之一,是地球「看不見,摸不著」的神秘存在。
關於磁場的形成,歷來各種假說層出不窮,但目前尚未有定論。其中最具代表性的地球磁場產生假說當屬「發電機說」。
要了解地球磁場的成因,首先需要了解地球的基本結構。我們都知道地球從外到內,是由地殼,地幔和地核組成。
地核實際上又分成兩層,外核是熔融的液態鐵,內核則為因受到更大壓力而呈現為固態。也就說內核被一層熾熱的液態金屬層(外核)包圍著,而內核沒有受到其他部分的約束,可以獨立地自轉。
在地球自轉過程中,地核內外的自轉速度是不同的。在地核和地幔交界處,液態的外核物質會形成對流,構成一個巨大的發電機,地磁場就是由發電機發出的電流持續產生的。
南大西洋磁異常區
最近科學家觀測到了地球磁場「凹陷」的變化——從南大西洋到南美地區(從非洲的辛巴威延伸到智利)的地球磁場變得十分薄弱,被稱為「南大西洋磁異常區(SAA)」。
其實,地球的磁場一直處在變化之中,不管是磁場強度還是位置,都出現了一定的波動。
而南大西洋磁異常區已經存在了幾十年了,在過去的時間裡,該區域磁場強度持續減弱,範圍也在向西擴展,現在凹陷已經分裂成了兩半。據悉,其中心每年向西移動0.3經度,如果SAA繼續以這樣的速度擴大,到了2240年,磁場異常範圍將涵蓋南半球的一半區域。
至今,科學家也還無法得知地球磁場出現南大西洋磁異常的原因。
這樣的磁場異常對我們有何影響呢?SAA的磁場強度如此減弱下去,你是否會擔心地球磁場會有一天會徹底消失?
地球磁場減弱,地球會發生什麼?
目前看來,SAA沒有給地球表面的日常生活帶來什麼可見的巨大影響。科學家們也不認為磁場的此種異常會對地球生命構成威脅。需要地球磁層發生更劇烈的變化,才能引發威脅我們生存的事件。
而磁場的減弱已經在影響著太空飛行器。地球磁場可以延伸到地球表面的7萬公裡外,大部分的人造衛星,空間站等太空飛行器都在這個距離內。地球磁場減弱,在SAA上空對太空飛行器的保護就減少了。
經過SAA上空的太空飛行器,如果受到帶電粒子或高程度輻射襲擊,可能會出現損毀的情況。這也是為什麼當衛星設備在經過這一區域時,需要額外的屏蔽保護。
就連哈勃望太,在進入這一區域時,也停止了觀測工作,直到離開此區域,才恢復作業系統。
此外,對於依靠地球磁場辨別方向的鳥類,也許會迷失方向。
不過幸運的是,即使地球磁場在不斷地持續減弱下去,但真要到地球磁場徹底消失,至少至少也要幾十億年之後了。科學家們也在進一步研究這一磁場異常現象,期待發現更多的情況!