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地球磁场正在变化 卫星将处于脆弱受辐射状态

  

地球磁性逆转示意图

地球最内部的结构,外核是从地表往下2500英里至3500英里的地带,那里金属呈液体状,而地球内核为内部500英里的区域,那里金属呈固体状

太阳风经常会带来将太阳粒子,地球磁场将会因这些太阳风而出现变形

  搜狐科学消息 据《生活科学》网站8月18日报道,科学家近日研究发现,地球内部的地核正在发生变化,这将导致地球磁场随之产生变化。这种变化非常危险,因为地球磁场对于来自外太空的高能量辐射有保护作用。如果地球磁场发生变化,那么围绕地球旋转的成千上万颗卫星和其他航空器将失去地球磁场的保护,它们将“赤裸地”受到外太空高能量辐射的侵害,从而会变得非常脆弱。

  尽管地球整个磁场的弱化将会持续数百年甚至上千年,直到最后磁场完全消失殆尽,但仅仅在数月内的微小,频繁的变动都会使卫星失去保护,而这是科学家们束手无策的问题。

基于过去9年卫星数据设立的模型可以了解到,地核内突然的流体运动(fluid motions )将如何改变我们地球的外围磁场。这是科学家们首次发现,地球磁场仅在数月内就有可能发生如此巨大的变化。位于德国波茨坦市(Potsdam)的德国科研中心所属赫尔曼-冯-黑尔姆霍尔茨联合会(GFZ German Research Center )的地球物理学家曼德拉(Mioara Mandea)表示:“在南大西洋的地球磁场已经出现了这些变化,而该地区的磁场最弱,仅为一般磁场的三分之一。”甚至在发现新的磁场变化以前,南大西洋的磁场已经出现了相当反常的现象,目前已是地球磁场最薄弱的区域,这意味着地球的磁场保护在该地区已经出现了凹陷。

  地球的磁场向太空绵延36000英里(约合58000千米)。导电的地核就好比是一个巨大的电磁铁,地球磁场就是它在旋转过程中产生的。这些磁场形成了一个泪珠形状的气泡保护在地球表面,从而对地球上的生物形成保护膜,避免它们受到来自太阳高能的辐射。

  据悉,地球经常会出现磁性逆转(magnetic reversal)的现象,尽管这些磁性逆转经常发生,但最近一次引起磁场巨大变化的是在78万年以前磁性逆转过程中产生的。当南北磁性倒转后,确立新的磁极需要一段时间,而磁性也将经过很长的一段时间才能恢复,因此地球的磁场就会相应地减弱。近年来的一些研究表明,下一次磁性逆转即将发生。对地球磁场和极热的地核内1864英里(3000千米)区域的互动效应进行测量在过去几乎是不可能的,但是根据目前诸如CHAMP 和Orsted等卫星的所检测到的数据,我们已经可以将这些变化数据进行综合研究了。

  此次,曼德拉和来自丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen )的地球物理学家奥尔森(Nils Olsen)进行合作,共同确立了一个地核流体的模型,该模型所计算出的结果与卫星所检测到的地球磁场的变化一致。但是,由于地球磁场的弱化已经导致了南大西洋区域磁场的反常,而该变化将严重影响卫星此后的运行。由于失去了地球磁场的保护,来自太阳的辐射风暴(Radiation storms)将会干扰卫星上的电子设备。曼德拉向空间网表示称:“这对于卫星来说,是个极为严峻的挑战,如果有来自太阳的辐射风暴和一些高能粒子,卫星的信号将受到影响,并且与地面失去联系。”目前,伴随着太阳风,一些来自太阳的辐射频繁对地球进行轰炸,尽管磁场对地球形成了气泡保护膜,但即便是这样强有力的保护也不能阻断所有高能的粒子。在2006年的一次巨大的太阳辐射风暴中,大量的太阳黑子就使卫星的观测出现短暂的失效。国际空间站的宇航员们也被迫退回到了保护区以避免不必要的核辐射暴露。在过去的150年里,地球的磁场已经减弱了近10%。目前曼德拉和奥尔森正根据新的观测数据继续对模型进行修正,希望能对模型进行完善,以便能精确的预测将来地球磁场的变化。(尚力)

  

(责任编辑:罗园)

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