地磁北極正向俄羅斯大範圍漂移:速度之快原因未知

北京時間1月21日消息，據國外媒體報導，科學家發現，地磁北極正在以不可預知的方式從加拿大北極地區向俄羅斯西伯利亞移動，它的漂移速度如此之快，以至於2015年才更新的全球磁場示意圖已經過時。因此，地質學家提出了一個新的模型。

▲地磁北極的漂移其實並不是新聞。早在19世紀初，科學家就發現地磁北極有漂移的傾向。到了20世紀90年代中期，漂移速度變得更快。

這個新的全球地磁模型原本計劃在1月15日發布，但由於美國政府停擺，發布時間推遲到了1月30日。一旦公布，該新模型將為各種導航提供參考信息，包括飛機、船舶上使用的導航裝置，以及人們在智能設備上使用的谷歌地圖。

▲地磁北極正在從加拿大向西伯利亞漂移，地質學家必須對現有的全球地磁模型進行修正

全球地磁模型（World Magnetic Model，簡稱WMM）是少數追蹤磁偏角的模型之一，還有一個重要的模型是國際地磁參考場（International Geomagnetic Reference Field，簡稱IGRF）。磁偏角是指地球上任一處的磁北方向與正北方向（即地理北極方向）的夾角。根據對2015年全球地磁模型的一份報告，了解世界各地的磁偏角有助於磁場方位與真實地理方位的轉換，從而為船舶、飛機、天線、鑽探設備和其他設施提供導航服務。

美國科羅拉多大學博爾德分校兼美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的地磁學家Arnaud Chulliat表示，2015年更新的全球地磁模型原本預計將使用至2020年，但地磁北極出乎意料地迅速向西伯利亞移動，使研究人員必須儘早對模型進行修正。

地磁北極的漂移其實並不是新聞。早在19世紀初，科學家就發現地磁北極有漂移的傾向。到了20世紀90年代中期，漂移速度變得更快，從每年約15公裡增加到每年約55公裡。2018年，地磁北極已經越過了國際日期變更線，進入了東半球。

來自地核的信息

地磁北極的不穩定移動很大程度上是受到由液態鐵組成的外地核——稱為「地核磁場」（core field）影響。根據2015年全球地磁模型的報告，其他因素也可能影響地磁北極的移動，包括地殼和上地幔中的磁性礦物質，以及海水流動產生的電流，但這些影響與地核磁場相比非常小。

沒有人見過地核磁場，但你可以將它想像成這樣：想像在地球中心有一根巨大的磁棒，它有南極和北極兩個磁極。美國華盛頓大學地球與空間科學名譽教授羅納德·梅裡爾（Ronald Merrill）指出，地核磁場代表了地球總磁場的75%（當然，實際情況中是電流而非磁棒產生了地核磁場，只是用磁棒來想像更為形象一些）。

羅納德·梅裡爾並未參與新全球地磁模型的研究。他還指出，地核磁場的強度正在不斷衰減，速率約為每100年衰減7%。這個磁場也在不斷移動之中，其磁北極向加拿大傾斜的角度略小於10度。

地球磁場的另外25%來自另一個磁場，可以將其想像為移動的磁棒。換句話說，當地球核心的巨大「磁棒」強度減小時，另一個磁場對地球磁場的影響就會增大。「這就是導致地球磁場向西伯利亞方向移動的原因，」梅裡爾說道。

事實上，一些科學家對地核磁場的強度衰減感到震驚，甚至懷疑這可能預示著地磁北極和地磁南極將要翻轉——就像大約78萬年前發生的情況一樣。這樣的翻轉不會在未來數千年內發生，但將會有什麼影響還有待觀察。不過，2018年一項發表於《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，簡稱PNAS）的研究稱，他們發現了地球磁場在還沒有翻轉的情況下就已經減弱的證據。

這種減弱可能會導致磁場不穩定，從而影響與地球磁場有關的技術應用和發展，比如低地球軌道衛星上使用的電子技術。漂移的地磁北極也可能帶來其他變化，隨著它的移動，觀看北極光的最佳地點可能也會隨之改變。「再過一百年，可能就會有不同於現在的北極光最佳觀賞地點，」梅裡爾說道。

深入地下

截至目前，科學家還在試圖了解地磁北極向西伯利亞漂移的確切原因。據《自然》（Nature）報導，一個觀點認為，地磁北極的快速移動與加拿大下方外地核內部的液態鐵高速噴流有關。英國利茲大學的地磁學家菲爾·利弗莫爾（Phil Livermore）表示，這股噴流似乎正在使加拿大下方的磁場減弱，使其無法與西伯利亞抗衡。

「地磁北極的位置似乎受到兩塊大規模磁場的影響，一塊位於加拿大下方，另一塊則在西伯利亞下方，」利弗莫爾在接受《自然》雜誌採訪時說，「西伯利亞的這塊磁場正逐漸佔據上風。」