南大西洋異常區
英國利物浦大學的研究顯示,南大西洋異常區早在800萬至1100萬年前就已存在,這表明這種現象是一種反覆出現的特徵,不太可能代表地球磁場即將發生逆轉。
所謂南大西洋異常區是地球上一片地磁最弱的區域,覆蓋範圍涉及南美洲南部及南大西洋海域。由於該區的地磁較其它地區弱,阻擋太陽粒子的範艾倫輻射帶在該區域上空形成凹陷,這讓太陽粒子可以到達更接近地球的位置,導致穿越該區域上空的人造衛星受粒子影響而出現運作異常。哈勃太空望遠鏡也曾在穿越該區域上空時出現運作異常。因此,現在每當哈勃望遠鏡穿越該區時都會停止運行。曾在該區域上空執行任務的太空人表示在視野範圍內見到流星。國際太空站則需要添加保護層而免受南大西洋異常區的影響。
由於地球磁軸傾斜於地球自轉軸約11度,範艾倫輻射帶並非等距環繞著整個地球,這造成南太平洋海域一帶成為範艾倫輻射帶最接近地球表面的區域。
南大西洋異常區的形狀及大小隨時間不斷改變。自從1958年發現以來,該區域的南方邊緣位置並無太大改變,並不斷的向西北、北、東北及東方擴張。太陽粒子落在異常區的密度亦會每日隨時間不同而改變,粒子密度最高的時候為異常區的正午時分。
科學家們認為地球磁場不斷減弱是異常區不斷擴大的原因。當地球磁場持續減弱,範艾倫輻射帶的內圍亦會越來越靠近地球表面。以目前的擴大速度,異常區有可能於2240年覆蓋整個南半球。
在《美國國家科學院院刊》上發表的一項研究中,利物浦大學古地磁研究人員分析了地球磁場的記錄,這些記錄保存在位於南大西洋異常中的聖赫倫那島的火成巖中。
這些巖石中的地磁記錄涵蓋了800萬年至1100萬年前發生的34次不同的火山噴發。這些記錄顯示,在這些火山噴發時,聖赫倫那島的磁場方向往往指向遠離北極的地方,就像今天一樣。
地球的磁場不僅賦予我們用指南針導航的能力,而且還保護我們的大氣層不受來自太陽的帶電粒子(稱為太陽風)的影響。但是,它的強度和方向並不是完全穩定的,無論是在時間上還是在空間上,它都有能力完全翻轉,造成的影響甚大。
南大西洋異常區現象是該領域科學家們爭論不休的話題。除了它對空間技術造成損害外,它還提出了更多問題,即它從哪裡來?是否代表著該區域磁場全面減弱的開始和即將發生的地球磁極點的逆轉?
論文的主要作者,利物浦大學博士生耶爾·恩格斯說:「我們的研究首次對這一地區的磁場進行了長期分析,可以追溯到數百萬年前。它揭示了南大西洋磁場的異常並不是一次性的,類似的異常現象在800萬至1100萬年前就存在。這是第一次在如此長的時間尺度上顯示出南大西洋地區地磁場的不規則行為。它表明,南大西洋異常是一個反覆出現的特徵,可能不是地球磁場即將發生逆轉的跡象。它還支持了早先的研究,這些研究暗示了南大西洋異常與最下層地幔和外核的異常地震特徵之間的聯繫。這使我們更接近於將地磁場的行為與地球內部的特徵直接聯繫起來。」