|
(一)
磁场出现大洞
丹麦行星科学中心一个研究小组,近日详细分析了丹麦“阿斯泰兹”号人造卫星收集的最新资料,在对比新旧数据后惊讶地发现,地球两极的磁场正以惊人的速度变化着,南大西洋和北冰洋的磁场都出现了多个大洞。因此,这些科学家认为,南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核(外核)可能出现了巨型涡流,从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向,因此极有可能令地磁场南北极就此开始大翻转。
地磁产生机理
近一个世纪前,爱因斯坦认为,地球磁场的产生是物理学的主要谜团之一。自那以后,科学家们解决了物理学的大部分问题,但地磁场依然十分复杂,难以解释和模型化。 今天大多数科学家都相信,地磁场是地球内部液态铁质流围绕着地核中心旋转产生的。地球的地核分内核、外核两部分,外核由铁、镍组成的液态金属组成,厚2200千米;内核也是由铁、镍组成,温度很高,密度很大,呈固体状态,半径越1200千米。外核围绕内核旋转就产生了地球的磁场。 近几年来,国外一些科学家相继建立了一些地球磁场模型,可以模拟外核液态金属流围绕内核旋转运动产生的地磁场。第一个模型是1995年加利福尼亚大学的格拉茨迈尔和罗伯茨研制的。他们借助超级计算机,应用流体动力学、热力学、电磁学的原理,考虑了重力、地球旋转和铁的特性,再现了铁质流体流动,产生磁场,以及后者对前者的反作用。然而,这个模型以及后来的改进模型离现实仍然较远。这是因为同地核中的铁质流相比,这些模型使用的液态铁质流太粘稠,而且传导性差。原因是当时计算机的运算能力无法满足要求,模型难以贴近地核内部的实际情况。 2002年,美国加州大学伯克利分校的科学家们通过运用三维模拟技术,已经可以比较准确地模仿出地球磁场详细的构造情况了。负责此项研究的史蒂芬·赛特曼教授称,他们的地球磁场模型与以往模型有很大的改进。它大量运用了三维模拟技术,这使得模型的构造更加精密,更加接近实际的情形。取得这个突破的主要原因是大容量、高速度计算机的出现,使科学家们有可能按照地核内部的实际情况进行模拟实验。 赛特曼教授在解释他的模型时称,地球不停地自转和公转,带动地球中心的外核围绕内核运动,从而产生了磁场。通常这个磁场的磁北极、磁南极与地球的北极、南极相对应。有趣的是,受地球自转的角度及速度的影响,地球的两个磁极每25万年左右就要对调一次。而他们的模型能够准确地反映出地球磁场的这些情况。 当然,目前建立的地球磁场模型仍有其局限性,还不能够完全形象地模拟地球磁场产生的详细过程。因为地磁场本身是很复杂的,不同的地理位置有不同的磁场强度。科学家通过对1980年~2000年的地球磁场研究发现,地球磁场存在很大的地理差异:非洲、欧洲和大西洋的磁场变化非常大,而在亚洲、太平洋地区变化较小,变化最大的地区是非洲南端,在这个地区的磁场极性与正常的极性刚好相反。 (二) 想象一下这样的情景:指南针不再总是指向南极,候鸟迁徙迷失了方向,人造卫星被太阳辐射熔化,地球万物岌岌可危。这就是地球南北两极大翻转的后果,也是丹麦科学家日前根据卫星发回的数据作出的惊人预测。 地核正经历着巨变 据英国《星期日泰晤士报》报道,科学家们研究发现,地球磁场已出现数个大洞,`这表明南北两极正准备随着磁场翻转而进行换位。科学家们详细分析了丹麦“奥斯泰德”号人造卫星收集的最新数据资料,并在新旧数据对比后发现,地球两极磁场的变化速度快得惊人,南大西洋和北极圈内的磁场都出现了多个大洞。 丹麦行星科学中心是参与这一研究项目的主要学术机构之一。该中心的研究员尼尔斯·奥尔森说,看起来地核正经历着巨变,“这可能是地球翻转前地球动力发生运动的状态”。由于地球动力的存在,地壳下熔化的铁流围绕着固体的地核流动,从而产生了磁场。有时在熔化的液体金属中会形成巨大的涡流,而此类涡流又可以改变甚至翻转其上空的磁场。奥尔森领导的一个研究小组发现,南大西洋和北极下方都可能出现此类巨型涡流。随着力量的不断积聚,这些涡流将能够逆转其他所有金属流的方向,最终使得南北极换位。 翻转将影响整个自然界 地球磁极翻转将给人类和整个自然界带来相当严重的影响。首先是由其提供的一个至关重要的磁气圈保护层将可能消失。地球磁场犹如地球的一件外套,保护着地球免受外太空的多种致命辐射。如果磁场发生翻转,高能粒子将如流星般长驱直入袭击地球,炽热的太阳辐射就会使地球变成不毛之地。即使磁场没有完全消失而只是受到削弱,太阳粒子风暴也会猛击地球大气层,使人类癌症发病 率上升。 这一天如果真的到来,一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中,不久就会被完全摧毁,人类高科技通信技术网络可能由此陷于瘫痪。另外,许多随季节变化而移居的候鸟或动物,诸如燕子和羚羊等,几万年来一直依赖先天本能鉴别地球南北极,秋移春返。到时,此类动物,或许还包括鲸鱼和鸽子等,都会迷失方向。有科学家甚至因此怀疑,地球磁极翻转曾是古人类文明覆灭的原因。 判断的依据并不充分 地球两极翻转是否不可避免呢?事实上,对这一现象是否真的会发生,科学界也是众说纷纭。英国利兹大学的地磁学专家安迪·杰克逊博士表示,虽然自从有人类以来还未出现过地球磁极翻转,但在此之前确实曾经发生过多次,因而属于正常现象。他说:“此类翻转一般每隔50万年出现一次,但自上次发生后,已有75万年没有出现过了。”对于这派科学家来说,现在问题的关键并不在于南北两极是否会换位,而在于何时换位。 与此同时,也有科学家指出,磁场的变化经常呈波浪形,并且通常需要漫长的时间,所以现在还不能判断这是地球磁极要翻转的信号。另外,如果真的发生翻转,那么磁场的减弱应该是十分普遍的现象,而现在只有个别区域出现了明显的磁场减弱迹象,因此目前断定地磁翻转的依据并不充分。有的科学家还表示,假如这一天真的到来,相信人类也会有办法对付,比如建造人工磁场等。
|