地磁翻轉將發生？未來磁北極可能縱穿中國，科學家已找到疑似原因
2020-05-10 環球科學大觀科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇
許多人容易把地球的磁極看作是固定不變的，實際上，千萬年來地球的磁極的位置始終處於動態變化之中。自1930年首次記錄到地磁極位置以來，北磁極已經從位於西半球的加拿大北部漂移到了今天的西伯利亞荒原，直線位移約2250公裡！且仍在繼續向著中國方向繼續移動。如今，研究人員終於找到了造成這一現象的原因。
在1990年至2005年之間，地磁北極點的移動速度越來越快，已經由原來的每年不足15公裡加速到現在的每年約50-60公裡。如果這一過程繼續下去，未來將不可避免地縱穿中國境內，甚至出現地磁翻轉的現象。但對於地磁極移動的原因，直到今年，《Nature Geoscience》給出了一項迄今最為可靠的依據。
研究人員認為，地磁極的這種變化可以通過地球核心內部的兩種熔融磁性材料中的「氣泡」之間的往返運動來解釋。 地磁北極是地球磁場方向垂直於地面的點，這是通過地球內部隨自轉而晃動的磁性材料決定的。
磁北極的位置是由兩塊磁場控制的——一塊在加拿大下面，一個在西伯利亞下面，它們像拔河一樣控制著北磁極的位置。而地磁北極從加拿大轉移至西伯利亞的原因是1970年至1999年間地球內部磁性材料流動模式的突變。這種變化導致加拿大原磁極位置的磁場發生變化，導致磁極拖拽至西伯利亞。
從地球歷史上看，加拿大下方的磁場一直佔據著優勢，這就是為什麼北磁極長期以來盤踞在加拿大。但是在過去的幾十年中，加拿大下方的磁場強度已經減弱，而西伯利亞下方的磁場得到了略微加強。這一理論很好地解釋了為什麼北磁極突然加速脫離其歷史位置。
這一結論的得出離不開歐洲航天局（ESA）Swarm衛星所收集的數據。這三顆衛星圍繞地球運行，並精確測量源自地球核心、地幔、地殼和海洋以及電離層和磁場的磁信號。地磁場作為太空破壞性輻射能量的屏蔽保護傘，對地球生命的發展至關重要。此外，從指南針到GPS，地磁場在其中扮演著至關重要的角色。這一成果有望加速我們對地球磁場的理解。
責編/朱張航宇
參考文獻：Livermore, P.W., Finlay, C.C. & Bayliff, M. Recent north magnetic pole acceleration towards Siberia caused by flux lobe elongation. Nat. Geosci. 13, 387–391 (2020).
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