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地球磁场转换时会发生什么【图】

作者:admin · 发布时间:2019-11-29 08:39:26

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地球的磁场保护地球上的生命,将我们从有害的辐射中保护起来,并且能调节气候。所以,如果,磁场彻底翻转过来,或者坍塌到一起,我们该担心对么?答案么,是,又不是。

  

  

  磁气圈基础

  由于地球深处产生的电流一直处于动态变化中,所以,磁气圈是一种流体力,它的强度和方向,会不停的改变。

  地心

  地球的核心是一个主要由铁组成的实心,大小约等同于月球。它的温度很高(5000-7200℃),等同于太阳表面,但由于重力,上面的东西全部在挤压它,使它保持固体状态。

  这个实心核的外圈基本是有铁镍合金构成。温度相近(4000-5000℃)但压力较小,这一圈外核为流体。

  外核之外是一层热乎乎的浓稠的岩石,叫做地幔,“像沥青一样缓慢地流动”。温度范围从靠近地壳的871℃到靠近外核的2204℃。与外核相比,它够凉了。

  电流

  内核与地幔之间的温差把地球变成了一个巨大的磁铁。近期的理论解释到:

  内核与地幔之间的温差需要达到1500℃,才能激发“热运动”,并和地球自转一起,形成磁场。

  这种流体的热运动产生的感应电流,形成了磁气圈:

  磁场的产生需要几个条件:1,必须有导电的流体。2,必须有足够的能量让流体以适当的模式,高效地流动。3,必须有个磁场“种子”……在外核中有足够的能量驱动流动,并且……和地球的旋转一起,产生了适当的流动模式……现存的太阳磁场起到了种子磁场的作用。流动的熔铁,通过了现存的太阳磁场,产生了电流……这股新产生的电流会形成一个磁场……

  不断变化的磁场

  由于系统的流动性,磁场也必然不会一成不变,而是不断变化着强度,方向,和极性。

  方向

  从1831年James Ross第一次定位到现在,磁北极已经移动了600英里,而且最近几年,这个过程从平均每年10千米加速到了每年40千米。预计几十年后,它将从现在的南北美移到亚洲。

  强度

  200年来,磁场强度“弱了15%”。因为磁场从一些辐射中保护着地球表面,如太阳耀斑,日冕抛射。如果磁场彻底消失,将会产生一系列后果:

  地面辐射强度将上升……导致更多癌症……但只是轻微地……太阳风暴下,电网失效是个大问题……地球气候也会发生变化……一些推理研究认为,地球磁场衰弱将增加对流层中的云彩规模,提升两极臭氧层空洞。

  两极反转

  两千万年内,两极有过反转,作为自然规则的一部分,平均每20万-30万年一次。不过,最近的一次反转迟迟未来,上一次磁极反转是在78万年前。

  尽管科学家们还不能确定,不过有人相信,磁极翻转与外核的对流有关,在那里,像氧,硫磺,硅等较轻的成分会上升到核幔边界。就像海床沉淀物一样堆积,这些东西从核里“掉”到地幔界面。一旦聚集足够多的沉淀物,它就会像雪崩一样,滚到外核,冷却。有人推理说:“大量的核幔边界雪崩会扰乱地球发电机,造成地球两极磁场坍塌。”

  缓慢反转

  从岩石和沉积物上的磁特性,科学家们了解到,磁极会周期性的换地方。因为这些反转过程会持续20万年甚至更多,所以1千年到1万年才会有变化:

  这不是突然翻转,而是个缓慢的过程。在这个过程中,磁场强度会先变弱,磁场会便复杂,会先出现多个磁极一段时间,然后恢复磁场强度,在相反的方向构建磁场线。

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