地球内部活动正在减弱地球磁场
科学探索at 17:09 by: bence No Comments

 　　据国媒报道，德国科学家日前称，他们最近在一项研究中发现，地球内部流体物质的运动能够改变地球保护性磁场的强度。而这种地球磁场的突然变化会使得人造卫星和其它太空设施更加容易遭到高能辐射的损坏。

　　在最新一期的《自然地球科学》杂志上，德国科学家公布了他们的这项最新研究成果。地球磁场的逐渐弱化过程，可能会持续数百年甚至数千年。但是，最新的研究发现，地球磁场在近几个月内发生了数次规模较小、但变化更快的波动。地球磁场的变化可能会使得卫星处于无保护状态，直接面对太阳的高能辐射。根据过去9年的卫星数据，德国GFZ地球科学研究中心的科学家们建立了一个全新的流体地心实验模型。实验结果表明，地核内部的突然流体运动可能会改变地球周围的磁场。

　　据德国地球物理学家麦奥阿拉-曼弟亚介绍，近几个月的磁场变化主要发生于南大西洋异常区。即便在变化之前，南大西洋异常区也一直都是地球磁场的一个薄弱点。地球磁层位于地面600至1000公里高处。磁层的外边界叫磁层顶，距离地面约为58000公里。地球磁场形同一个泪珠状的泡泡，可以有效地阻挡来自太阳的高能辐射。地球磁场最大的变化，就是大约发生于78万年之前的地球磁极翻转。在过去的几千万年中，地球的磁场消失过很多次。最近150年来，地球磁场正在以至少10%的速率迅速弱化，这是地球南北两极将要互相翻转的信号。而近年来的一些研究也表明，地球磁极的下一次翻转即将发生。

　　曼弟亚与丹麦哥本哈根大学地球物理学家尼尔斯-奥尔森共同研制的流体地心实验模型，是完全依据地球磁场变化的规律而设计的。科学家们通过卫星时时监测地球磁场变化的情况。但是，南大西洋异常区磁场的迅速弱化将可能会对太空中的卫星带来很大的麻烦。地球磁场就是卫星的保护屏障。失去了地球磁场的保护，卫星上的电子设备可能会被来自太阳的电磁辐射烧毁，卫星甚至可能会失去与地面的联系。但是即便是最强的磁场，也无法保证将所有的高能粒子都拒之门外。2006年，发生了一次太阳耀斑大爆发，造成了一些卫星的瞬间失灵。曼弟亚希望能够根据最新的观测结果，不断改进其地心模型。根据地心内部的流体运动规律，也许最终能够准确预测地球磁场的未来变化。

　　地球磁场并不是孤立的，它事实上会受到外界扰动的影响。地球磁层位于地面600至1000公里高处，磁层的外边界叫磁层顶，离地面5至7万公里。在太阳风的压缩下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。在磁赤道附近，有一个特殊的界面，在界面两边，磁力线突然改变方向，此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微，厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。

　　关于地球磁场的形成原因，一种关于地球磁场成因的假说认为：地球磁场的形成原因和其它行星的磁场的形成原因是类似的，地球或其它行星由于某种原因而带上了电荷或者导致各个圈层间电荷分布不均匀。这些电荷由于随行星的自转而做圆周运动，由于运动的电荷就是电流，电流必然产生磁场。这个产生的磁场就是行星的磁场，地球的磁场也是类似的原因产生的。这个假说和各个行星磁场的有无和强弱现象符合的非常完美。文/刘妍