诡异加速漂移的地磁北极

2019-06-03 02:16黄增强
知识窗 2019年5期
关键词:北极圈磁场北极

黄增强

2019年1月9日,英国《自然》周刊发布了一篇文章称,当前地磁北极极点正在诡异加速漂移,以每年55千米的速度从北美的加拿大移向俄罗斯的西伯利亚,这使得原定2020年的全球地磁模型修正不得不提前。

地球就像是一块巨大的磁铁,具有磁性。在地球的周围形成了永久性的磁場,它的磁场具有正极(磁北极)和负极(磁南极),是一个偶极磁场。1975年,地质学家测得地磁南极位于北半球2N、100.6W,离地理北极约1600千米,在加拿大北部巴瑟斯特岛的西北部;地磁北极位于南半球65S、139W,离地理南极约1600千米,在南极洲大陆边缘威尔克斯的东北部。习惯上,人们把位于北半球的地磁南极叫北磁极,把位于南半球的地磁北极叫南磁极。可见,地磁的南极和北极与地理的南极和北极是不一样的。

其实,地磁北极诡异漂移并不是什么秘密。1831年,地磁学家罗斯在加拿大北极圈测得地磁北极极点的位置后,就跟踪并记录了这个地磁北极极点的走位。在最初的几十年,地磁北极几乎没有多大变化,它一直在加拿大附近来回徘徊。到了1904年后,由于地球内核(包含液态金属铁) 熔融或受到某种牵引力的影响,地磁北极发生了走位变化。科学家斯托纳等研究人员对北极圈内几处湖泊的沉积物,通过碳同位素确立年代,追踪磁场变化后发现,地磁北极曾发生过不同程度的移动,只不过移动的速度相当缓慢,有时经过上百年或上千年才移动几十米甚至千米。然而,到了20世纪90年代中期,地磁北极的移动速度从原来的每年约15千米上升到了每年55千米。特别是到了1989年,地磁北极的移动速度明显加快,地磁北极极点已移动至北冰洋中。2017年,地磁北极跨过了国际日期线,离开加拿大北极地区,正向俄罗斯西伯利亚方向移动。

地磁北极漂移加快会对地球和人们的生活产生什么副作用吗?地磁北极的加速移动,将会导致地球的地磁倒转。从大的方面讲,地磁倒转将会给地球生物带来巨大的灾难,导致指南针倒转。更严重的是,地磁磁场将会消失,地球失去地磁保护伞会造成臭氧层变薄,有害的紫外线将更容易直射地表,高能宇宙粒子和太阳粒子将给地球生命带来灾难。从小的方面来看,地磁倒转会影响全球的智能技术,卫星通信将面临瘫痪,利用磁场飞行的动物将会神经错乱乱飞,难以辨认方位,而使用心脏起搏器者会突然失控休克。

地磁北极极点的移动,还会给全球卫星通信、科研生产造成影响。1968年,由国际地磁与高空物理学协会成立了一个科研工作组,工作组根据地磁磁场的高斯系数,讨论和通过了几个不同年代的基本磁场模型(简称“国际地磁参考场模型IGRF”)。由此模型提供的数据被广泛运用于科研、生产、通信和航天等领域,现在运用的最新模型已经是第11代。根据地磁磁场具有变化的特点,工作组每过五年就要按照新的资料对它进行一次更新和修正,以提高模型参考资料的精确度。有了该模型提供的数据作为参考,出入北极圈附近的船只、飞机和潜艇导航就能准确无误。

为了应对地磁北极诡异加速漂移的这一变化,科学家们除了修正新版的全球地磁模型之外,还应加大对地磁北极极点移动的数据监测力度,研究或制定出更科学的应对措施,避免其对地球的未来和人们的生产、生活及使用智能技术产生副作用。

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