地球怎麼了?北極磁性開始偏移,地心內部正在發生變化

2020-11-23 樹上長的宇宙果

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與固定的地理北極位置不同,磁性北極(也就是北極的磁性)一直處於不斷徘徊的狀態。自1831年首次對磁性北極測量以來,科學家還繪製了一副北極磁性緩慢漂移的地圖。

1990年以前,北極磁性只會以每年0-15公裡的速度移動,但隨著時間推移,現在的北極磁性卻加速到每年50-60公裡的速度。這樣的速度變化就意味著科學家必須定期用磁極的當前位置更新「世界磁性模型」,因為這對手機和車載導航來說是相當重要的。

圖一:1840-2019年內北極磁性漂移位置

北極磁性開始漂移

如圖一所示,北極磁性在最初測量時還停留在靠近加拿大北極附近,並且通過長短線可以看出,每年磁性的漂移速度並不快。直至1980年前,北極磁性用了140年的時間漂移了2000公裡左右的直線距離。但1990年起至今,僅30年的時間,北極磁性就漂移了1500公裡的直線距離。

2017年10月下旬,它越過了國際日期變更線,經過了北極地理極點390公裡以內,現在正向南前進。目前,北極磁性已經到達了西伯利亞的位置。但這只是科學家測量北極磁性後的結果,我們已不得知在18世紀或更早的時間裡,北極磁性有沒有發生過漂移,並且飄逸的速度和曾經的地點都是哪裡。

地心內部發生了什麼變化?

地球的磁場與地心有著很大關係,這讓人不得不猜測地球內部發生了某種變化。由於地球內部滿是鐵的海洋,並且不斷地流動著、呈一種漩渦狀。內部鐵的海洋產生了電流,進而產生了不斷變化著的磁場,因此跟蹤磁場的變化可以告訴科學家地球內部鐵的運動方式,進而推斷地球磁場的變化,而北極磁性就是其中之一。

科學家追蹤的地磁衝擊

在2019年的行星國際科學研討會上,有科學家報告稱發現了北極磁性漂移的秘密:根據衛星數據的結果顯示,北極磁性的位置很大程度上取決於兩個磁性波瓣之間的平衡。而最初北極磁性發生變化時,下方的環流模式已經在北極磁性漂移的邊緣造成了一塊新的磁場,並延伸到地心深處。等於間接性的削弱了加拿大磁性地區,並導致北極磁性向西伯利亞靠近。

現在的問題是,北極磁性是會繼續前往西伯利亞,還是就此停止變化。科學家表示,考慮到這一過程並對未來地磁變化的簡單模型預測,在未來十年中,北磁極將繼續其當前軌跡,並向西伯利亞再行進390-660公裡。但鑑於受兩個地區之間的微妙平衡,只要地球對核心內的磁場進行很小的調整,北極磁極就可能返回原來的位置。

另:地球磁場就相當於地球自身的保護衣,可以認為地球磁場是一個巨大的氣泡,可以保護我們免受宇宙輻射和帶電粒子的侵蝕。

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    據《自然》網站近日報導,受到地核內液態鐵的運動影響,地磁北極正不斷從加拿大向西伯利亞偏移,而且移動速度非常之快。地磁北極的快速移動迫使科學家不得不緊急更新世界地磁場模型,近日,新模型已經更新完成。  有人說,地球核心磁場似乎在減弱,這可能是地球磁場即將逆轉的一個信號。
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    地球磁場早在戰國時期,古人就發明了司南,有記載「司南之杓,投之於地,其柢指南」,後來慢慢演化出更實用的指南針;其中的原理,就是利用了地球本身存在磁場,地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。最初人們認為地球內部就是一個永磁鐵,但是後來科學家發現磁性物質達到一定溫度(居裡點)後,其磁性就會消失,地球內部溫度高達5000攝氏度,所以地球內部不可能是一塊永磁鐵。
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    之前科學家認為,造成地球自轉搖擺的第一個成因是冰川反彈,是指地球表面在經過上一次冰河時期被冰川覆蓋之後,恢復原始形狀時發生的「反彈」。此外,地幔對流是影響地球自轉搖擺的第二個成因,地幔物質的循環由地核熱量提供熱量。
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    我們依靠不斷循環在體內的血液來支撐著生命,然而,我們地球也依靠著地殼深處的「生命血液」來保證地球磁場。不過與我們不同的是,地球內部的「生命血液」是一個正在奔騰的熾熱鐵水河。它正圍繞著地心移動產生出地球磁場,保護著地球生命免受太陽風暴襲擊。然而,近期科學家發現地球內部鐵水河正發生奇怪變化。
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    但科學家經過試驗,鐵氧體磁鐵在加熱到450攝氏度的時候會失去磁性。問題就這麼來了,我們知道,地球擁有一個巨大的磁場,而地心的溫度達到了5500攝氏度。在這樣的高溫下,地球的磁場怎麼還會維持呢?一直以來,這個問題始終在困擾著物理學家。在科學家對地球地殼內的組成和運動形式進行研究後,地球磁場在高溫中仍能存在的秘密才被揭開。
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    美國NASA發出一則報導:地球兩極的磁極正在發生翻轉。這個關於磁場的消息,對人類和地球生態來說究竟意味著什麼?但我們要知道,地球的磁極一直都在發生變化,而不是現在才開始。其實,地球的生態並沒有發生巨大的改變,反而因為人類的破壞環境,對地球生態造成了巨大的影響。那麼,接下來就讓我們來詳細了解一下吧。
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    隨著近年地磁北極的快速偏移,有的人想,能看到極光的區域是不是也會跟著偏移呢?近期發表在《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上的一篇研究認為,不會。科學家們認為地球內部巨大的由液態鐵水構成的內核讓地球有了磁場,由於鐵水隨時在移動,因此磁極本來就是不固定的。實際上,自1831年人們首次標記出地磁南北極起,地磁北極已經從加拿大北部的布西亞半島(Boothia Peninsula)向北冰洋偏移了2000多公裡。
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    但是,據有關消息報導,歐洲的航天局發布的報告表中顯示,地磁的北極現在每年以50到60公裡的速度進行移動。在未來的幾十年裡預計這種移動的狀態會保持下去,這個事實可謂是震驚了一眾科學界研究人員。我們經常會聽到別人說:「快要找不到北了」。這雖然是一種調侃的話,但是現在地磁北極發生變化,人類真的快要找不到北了。
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    1.2地球磁場不斷偏移原因分析       人類對於地球磁場的測量已經有400多年的歷史,這些測量數據表明:在過去的400年裡,地球磁場正在以大約以每年17公裡的速度向西移動。地球的磁場為什麼會持續偏移?在回答這個問題之前還是先讓我們再看一張圖片。