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磁北极将移至中国境内?九十年漂移2250公里,科学家找到疑似证据

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环球科学大观2020-05-10 19:12


科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇

许多人容易把地球的磁极看作是固定不变的,实际上,千万年来地球的磁极的位置始终处于动态变化之中。自1930年首次记录到地磁极位置以来,北磁极已经从位于西半球的加拿大北部漂移到了今天的西伯利亚荒原,直线位移约2250公里!且仍在继续向着中国方向继续移动。如今,研究人员终于找到了造成这一现象的原因。

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在1990年至2005年之间,地磁北极点的移动速度越来越快,已经由原来的每年不足15公里加速到现在的每年约50-60公里。如果这一过程继续下去,未来将不可避免地纵穿中国境内,甚至出现地磁翻转的现象。但对于地磁极移动的原因,直到今年,《Nature Geoscience》给出了一项迄今最为可靠的依据。


研究人员认为,地磁极的这种变化可以通过地球核心内部的两种熔融磁性材料中的“气泡”之间的往返运动来解释。 地磁北极是地球磁场方向垂直于地面的点,这是通过地球内部随自转而晃动的磁性材料决定的。

磁北极的位置是由两块磁场控制的——一块在加拿大下面,一个在西伯利亚下面,它们像拔河一样控制着北磁极的位置。而地磁北极从加拿大转移至西伯利亚的原因是1970年至1999年间地球内部磁性材料流动模式的突变。这种变化导致加拿大原磁极位置的磁场发生变化,导致磁极拖拽至西伯利亚。

从地球历史上看,加拿大下方的磁场一直占据着优势,这就是为什么北磁极长期以来盘踞在加拿大。但是在过去的几十年中,加拿大下方的磁场强度已经减弱,而西伯利亚下方的磁场得到了略微加强。这一理论很好地解释了为什么北磁极突然加速脱离其历史位置。

这一结论的得出离不开欧洲航天局(ESA)Swarm卫星所收集的数据。这三颗卫星围绕地球运行,并精确测量源自地球核心、地幔、地壳和海洋以及电离层和磁场的磁信号。地磁场作为太空破坏性辐射能量的屏蔽保护伞,对地球生命的发展至关重要。此外,从指南针到GPS,地磁场在其中扮演着至关重要的角色。这一成果有望加速我们对地球磁场的理解。

责编/朱张航宇

参考文献:Livermore, P.W., Finlay, C.C. & Bayliff, M. Recent north magnetic pole acceleration towards Siberia caused by flux lobe elongation.Nat. Geosci.13,387–391 (2020).

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