地磁場變化速度比預期快 10 倍,研究:注意低緯度地區

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 10 日 18:24 | 分類 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


保護著地球萬物的地磁場平均每幾十萬年翻轉一次,翻轉過程可能持續數千年,這段期間,磁場抵抗外太空輻射的能力會減弱,而當代社會高度依賴的導航系統也會受影響。不過最近一篇新研究指出,地磁場改變方向的速度可能比以前想像還要快 10 倍。

地磁場起源自地球外核區域熔融金屬(鐵)的對流運動,不僅有助引導導航系統,還能保護地表生物免受有害的宇宙輻射轟炸。不過磁場也無時無刻在變化,且磁場極性每數十萬年就會反轉一次,上次地磁南北極翻轉是約 78 萬年前的布容尼斯─松山反轉。

滾動的導電岩漿會產生電荷,這些電荷決定磁極位置並形成不可見的磁力線,連接磁極架起磁場。磁極和磁場之間的相互作用非常複雜,某些地方有強磁性,某些地方則較弱,研究主要作者、英國利茲大學地球與環境學院副教授 Christopher Davies 表示,地磁場的強度會隨時間推移變化,也會出現核心或地球表面不同位置,比如高緯度地區擁有強磁場,非洲和南美洲之間則長期存在稱為「南大西洋異常區」(South Atlantic Anomaly)的弱磁場區域。

過去 160 年來,地球磁場強度減弱,表明地磁極可能處於翻轉前夕,科學家原本估計翻轉過程需持續數千年,並每年以約 1 度的速度移動,但現在利兹大學與加州大學聖地牙哥分校團隊的新研究表明,地球磁場方向變化速度可能還比以前想像還快 10 倍、比最近觀察到的變化快近 100 倍。

團隊的新磁場模型證明了快速變化與磁場局部減弱有關,最明顯的例子是 39,000 年前,就在拉尚事件(Laschamp event)──約 41,000 年前一場短暫的地磁漂移事件(地球磁場短暫逆轉)後,地磁場以每年約 2.5 度急劇變化,當時中美洲西海岸附近有局部磁場強度減弱現象。

模擬顯示,當熔融區域反轉方向時,赤道附近等低緯度地區將經歷最快速變化,科學家未來應將注意力轉向那裡。新論文發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

(首圖來源:pixabay