地磁北极正向俄罗斯大范围漂移:速度之快原因未知

澳门现金娱乐场 www.yjbdqn.com       1月21日消息,据国外媒体报道,科学家发现,地磁北极正在以不可预知的方式从加拿大北极地区向俄罗斯西伯利亚移动,它的漂移速度如此之快,以至于2015年才更新的全球磁场示意图已经过时。因此,地质学家提出了一个新的模型。

  这个新的全球地磁模型原本计划在1月15日发布,但由于美国政府停摆,发布时间推迟到了1月30日。一旦公布,该新模型将为各种导航提供参考信息,包括飞机、船舶上使用的导航装置,以及人们在智能设备上使用的谷歌地图。

  

      全球地磁模型(World Magnetic Model,简称WMM)是少数追踪磁偏角的模型之一,还有一个重要的模型是国际地磁参考场(International Geomagnetic Reference Field,简称IGRF)。磁偏角是指地球上任一处的磁北方向与正北方向(即地理北极方向)的夹角。根据对2015年全球地磁模型的一份报告,了解世界各地的磁偏角有助于磁场方位与真实地理方位的转换,从而为船舶、飞机、天线、钻探设备和其他设施提供导航服务。

  美国科罗拉多大学博尔德分校兼美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的地磁学家Arnaud Chulliat表示,2015年更新的全球地磁模型原本预计将使用至2020年,但地磁北极出乎意料地迅速向西伯利亚移动,使研究人员必须尽早对模型进行修正。

  地磁北极的漂移其实并不是新闻。早在19世纪初,科学家就发现地磁北极有漂移的倾向。到了20世纪90年代中期,漂移速度变得更快,从每年约15公里增加到每年约55公里。2018年,地磁北极已经越过了国际日期变更线,进入了东半球。

  来自地核的信息

  地磁北极的不稳定移动很大程度上是受到由液态铁组成的外地核——称为“地核磁场”(core field)影响。根据2015年全球地磁模型的报告,其他因素也可能影响地磁北极的移动,包括地壳和上地幔中的磁性矿物质,以及海水流动产生的电流,但这些影响与地核磁场相比非常小。

  没有人见过地核磁场,但你可以将它想象成这样:想象在地球中心有一根巨大的磁棒,它有南极和北极两个磁极。美国华盛顿大学地球与空间科学名誉教授罗纳德·梅里尔(Ronald Merrill)指出,地核磁场代表了地球总磁场的75%(当然,实际情况中是电流而非磁棒产生了地核磁场,只是用磁棒来想象更为形象一些)。

  罗纳德·梅里尔并未参与新全球地磁模型的研究。他还指出,地核磁场的强度正在不断衰减,速率约为每100年衰减7%。这个磁场也在不断移动之中,其磁北极向加拿大倾斜的角度略小于10度。

  地球磁场的另外25%来自另一个磁场,可以将其想象为移动的磁棒。换句话说,当地球核心的巨大“磁棒”强度减小时,另一个磁场对地球磁场的影响就会增大。“这就是导致地球磁场向西伯利亚方向移动的原因,”梅里尔说道。

     事实上,一些科学家对地核磁场的强度衰减感到震惊,甚至怀疑这可能预示着地磁北极和地磁南极将要翻转——就像大约78万年前发生的情况一样。这样的翻转不会在未来数千年内发生,但将会有什么影响还有待观察。不过,2018年一项发表于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences,简称PNAS)的研究称,他们发现了地球磁场在还没有翻转的情况下就已经减弱的证据。

  这种减弱可能会导致磁场不稳定,从而影响与地球磁场有关的技术应用和发展,比如低地球轨道卫星上使用的电子技术。漂移的地磁北极也可能带来其他变化,随着它的移动,观看北极光的最佳地点可能也会随之改变。“再过一百年,可能就会有不同于现在的北极光最佳观赏地点,”梅里尔说道。

  深入地下

  截至目前,科学家还在试图了解地磁北极向西伯利亚漂移的确切原因。据《自然》(Nature)报道,一个观点认为,地磁北极的快速移动与加拿大下方外地核内部的液态铁高速喷流有关。英国利兹大学的地磁学家菲尔·利弗莫尔(Phil Livermore)表示,这股喷流似乎正在使加拿大下方的磁场减弱,使其无法与西伯利亚抗衡。

  “地磁北极的位置似乎受到两块大规模磁场的影响, 一块位于加拿大下方,另一块则在西伯利亚下方,”利弗莫尔在接受《自然》杂志采访时说,“西伯利亚的这块磁场正逐渐占据上风。”

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