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摘要:地球磁场是南北极附近出现的彩色极光显示的原因。地球的磁气圈保护我们免受有害的宇宙辐射和太阳风的影响,并负责在南北半球的高纬度地区看到美丽的极光显示。换句话说,地球的磁性南极实际上是在地理北极附近。大约75%的地球磁场强度由“磁棒”表示,另外25%的地球磁场强度可以被认为是在运动的更小的磁棒磁铁,来自移动岩浆的较小部分,可能是磁极移动的原因。
虽然地球内部绝对没有磁棒,但同样的现象也发生在地球周围,在整个行星周围形成一个称为磁层的保护区。地球的磁气圈保护我们免受有害的宇宙辐射和太阳风的影响,并负责在南北半球的高纬度地区看到美丽的极光显示。
地球的磁极和地理磁极彼此相对。换句话说,地球的磁性南极实际上是在地理北极附近。所以当我们用指南针来确定我们的位置时,指南针实际上在北半球指向南极,而在南半球指向北极。
磁极不是固定的,并且相对于地理磁极在行星表面有一点漂移。大约75%的地球磁场强度由“磁棒”表示,另外25%的地球磁场强度可以被认为是在运动的更小的磁棒磁铁,来自移动岩浆的较小部分,可能是磁极移动的原因。
根据国家环境信息中心2019年2月发布的数据,磁极位于北冰洋内的86.54 N 170.88 E,从加拿大向西伯利亚移动。磁极位于64.13s 136.02e,就在南极洲海岸的澳大利亚方向。
磁场是从哪里来的“虽然仍然有点神秘,但科学家们普遍认为地球的磁场是从地球核心深处开始的。地球的外核是由熔融金属构成的,主要是铁,它是一种导体。
“搅动,外核中的熔融金属通过所谓的发电机作用产生磁场,”密歇根理工大学地球物理学教授Aleksey Smirnov说,
发电机作用,或者说发电机理论,描述了行星维持磁场的方式。发电机,或者说磁场源,是由旋转的、对流的、导电的物质,例如地球内部的铁水所产生的。
“有许多离子化的原子和自由电子在周围游荡,再加上内部有一种复杂的对流形式,加上地球的自然自转,有很多移动电荷,”道格·英格拉姆说,德克萨斯基督教大学的一位物理学和天文学教授。
科学家认为,由移动的金属材料产生的电荷在地球赤道区域以圆周运动的方式运动,在地表产生南北磁极,英格拉姆说,
的一个例子地球磁场如何保护地球免受太阳辐射。(MichaelOsadciw/罗切斯特大学)为什么波兰人会移动?”地球的发电机是持久的,但不稳定。现在,磁场正在迅速变化,磁极突然向西伯利亚跳跃。根据《自然》杂志2019年发表的一项研究,自20世纪90年代以来,磁极平均每年移动约35英里(55公里),斯米尔诺夫认为,流动的金属岩浆中的扰动可能是磁场不稳定的原因,而磁场不稳定可能导致磁极移动。液态铁的运动《自然》杂志的文章指出,在加拿大的地下p可能会稍微减弱那个位置的磁场,也就是允许北极向西伯利亚移动的地方。
在世界各地都可以看到其他的电磁异常,比如在南部非洲,磁场扰动,类似于溪流中的涡流,可能这是由于靠近地球液体外核边界的地幔较密集的部分造成的。据美国宇航局称,在过去30亿年中,极移和极移逆转的历史
在极移不断的同时,也完全逆转了至少几百次。在这一过程中,通常每200000到300000年发生一次,每次持续100到几千年,磁场会被挤压和拉扯,多个磁极随机地在地球表面发芽。上一次完全反转发生在大约78万年前。
磁场的历史,包括位移和反转,在地质记录中得到了证明。在岩石中发现的金属,包括铁,在熔岩凝固前与磁场对齐,或作为含有磁性金属的碎片与磁场对齐并沉积在沉积岩层中。
由于地球是一个动态的、不断变化的地方,因此产生了新的岩石及其磁记录斯米尔诺夫说,在整个地质时期,这些记录可以保存数百万年或数十亿年。类似的记录是在大西洋的海底发现的,在那里,新的海底不断地在大西洋中脊形成。当熔岩涌向地表时,这些记录是
组成山脊的裂缝),它是熔融的,悬浮在熔岩中的铁颗粒,它们的方向与地球磁场的方向一致,”英格拉姆说。当熔岩凝固时,它将金属沉积物锁在原地,从而创造了地球磁场变化和逆转的历史记录。
这些游荡和翻转的磁极对地球上的生命意味着什么?根据NASA的说法,无论是植物还是动物的化石记录,无论是在移动还是反转过程中都没有明显的变化,这表明极性反转对生命的影响微乎其微。尽管科学家们有一些猜测,在磁场强度降低的时期,更多的宇宙辐射可能到达地球表面,导致基因突变率增加,从而推动了进化,斯米尔诺夫说:
附加资源:
从NASA的科学可视化实验室观看地球磁层的冷可视化。了解NASA的磁层多尺度任务,了解地球周围的磁场是如何连接和断开的。从国家环境信息中心看这些游荡磁极历史位置的地图特别申明:本文内容来源网络,版权归原作者所有,如有侵权请立即与我们联系(devmax@126.com),我们将及时处理。