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地球的磁场向西漂移,没人知道为什么

地球的磁场通过使带电粒子偏转来保护我们免受太阳风的影响。由于某种原因,这块地一直向西漂移。克劳斯·卢纳乌(CLAUS LUNAU/Getty)

在人类测量地球磁场的400多年中,它无情地向西漂移。现在,一个新的假设表明,地核外的奇异波可能导致这种漂移。

慢波,称为Ros ... y波,产生于旋转流体中。它们也被称为“行星波”,它们存在于许多大型旋转体中,包括地球上的海洋和大气中,以及木星和太阳上。[6地球核心的景象]

地球的外核也是一种旋转的流体,这意味着Ros ... y波也在核心中循环。英国剑桥大学(University of Cambridge)博士生、Ros ... y波假说新研究报告的作者O.P.Bardsley说,海洋和大气Ros ... y波的波峰会随着地球的东移而向西移动,而核心的Ros ... y波“有点像是将大气Ros ... y波从里向外翻转”。它们的峰总是向东移动。

旋转力

地核中的磁性铁的旋转产生了地球的地磁场。地磁场反过来又保护地球免受太阳辐射,使其对地球上的生命非常重要。如果没有它,行星表面将受到来自太阳的带电粒子的轰击,这些粒子最终会撕裂地球的大气层。

在试图理解传播到整个地球核心的波时,巴兹利意识到其中一些波可能解释了行星磁场的奥秘之一。在过去的四个世纪里,科学家们测量了磁偏角,即正北和指南针指向的点之间的差异。(因为磁场中充满了微小的局部异常,指南针根据你所处的位置相对于正北移动一点。)

在这四个世纪里,这些磁偏角测量揭示的异常显示出向西移动的趋势,巴德斯利在今天(5月15日)发表在《皇家学会学报A辑》上的新研究报告中说:

“向西漂移主要表现为赤道附近大西洋上空的一系列星团,”巴德斯利告诉《生活科学》,它们以每年约10.5英里(17公里)的速度漂移。

东、西

理论解释了这种漂移通常集中在外核的动力学上。巴德斯利说,最流行的假设是,外核包含一个类似于大气急流的漩涡,它恰好向西移动,并将地球磁场也随之拖拽。问题是,巴斯利说,没有特殊的原因,为什么应该存在这个回转。他说,这很可能存在,但鉴于没有直接证据,其他解释仍然是可能的。巴斯利说,“KdSPE”“KdSPS”是罗斯贝波解释地球表面磁场的奇异性。巴德斯利说,这有点奇怪,因为核心的罗斯比波有向东移动的波峰,与向西移动的波峰完全相反。但波峰并不总是代表它们的总能量运动。

“完全有可能有一组波,波峰本身向东,但[大部分]能量向西,”巴德斯利说。

类似的事情甚至可以发生在水波上。巴兹利说,它们的波峰通常沿着它们大部分能量的同一方向移动,但不一定以相同的速度移动。

地磁场的表面测量捕获了大部分能量的运动,巴兹利说,但并不是所有摇摆不定的小细节。因此,具有大规模能量向西移动趋势的Ros ... y波可以解释在大西洋上空测得的向西漂移。小规模的细节,比如这些向东移动的波峰是不可能探测到的。

向西漂移和Ros ... y波假说在很大程度上与一个关于磁场的更著名的问题无关:它会翻转吗?在整个地球历史上,磁北和磁南周期性地交换位置。巴德斯利说,这并不是特别有问题,只是需要大约10000年的时间,这个过程会导致异常现象的增加和两极之间磁场的减弱。

减弱的磁场会让更多的太阳粒子通过,这会扰乱电网,并导致导航系统出现问题。然而,科学家们还不能确定过去一两个世纪磁场的减弱是一个即将发生的翻转的信号,还是仅仅是一个可恢复的摆动。

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