[導讀]地球的磁場保護地球免受太陽帶電粒子流的轟擊,避免地球成為火星一樣的不毛之地。300多年來,科學家們已經(jīng)記錄下了一種磁場向西漂移的特征,但是這一現(xiàn)象一直都無法解答。
地球磁場是由于地球外核內(nèi)部的相互作用產(chǎn)生的
藝術家描述太陽帶電粒子流與地球、金星和或許磁場相互作用的場景。
騰訊科學訊(過客/編譯)借助之前研究收集的資料以及近4個世紀以來的數(shù)據(jù),一個國際科學家團隊建立了一個模型來解釋地球一側(cè)磁場向西漂移的現(xiàn)象。研究的首席作者,巴黎第七大學的Julien Aubert在一封寫給SPACE網(wǎng)站的郵件中說道:“對于地核和地幔的對齊情況,人們已經(jīng)提出了各種模型。但是他們從未找到正確的構(gòu)造,尤其是無法復制地磁的向西漂移?!眹@地球的磁場是由地核深處的相互作用產(chǎn)生的。地核內(nèi)部是固體,外部卻是流動的鐵水,而鐵水產(chǎn)生的電流導致磁場的出現(xiàn)。
圍繞地球的磁場一直不斷變化,磁場漂移在西半球的低緯度最明顯。在地球赤道附近的磁場每年大約移動20公里。這些變化都是由地核內(nèi)部的強烈的區(qū)域活動驅(qū)動的,對于其起因科學家一直疑惑不解。根據(jù)長達400年的數(shù)據(jù),Aubert的團隊能共建造出第一個解答磁場向西漂移的模型。重力導致內(nèi)核和地幔對齊,迫使外核中的液態(tài)金屬形成巨大的旋轉(zhuǎn)漩渦。這些漩渦能夠達到地幔層2700米深處,而較小的漩渦則靠近表面。這個模型表明,當這些漩渦集中在低緯度時,核心對流會排斥并向西推動它們。
研究團隊推斷,地核的變化并不均勻,而且以不同的速度冷卻。Aubert說道:“由于地幔的影響,內(nèi)核的增長被認為在印尼下方最快?!边@種不均勻的降溫導致外核產(chǎn)生不同的浮力,當漩渦到達地核表面時就會被扭曲。這些變化導致磁場沿著西半球赤道向西漂移。Aubert說道:“大約300年前,發(fā)現(xiàn)哈雷彗星的Edmund Halley(埃德蒙-哈雷)在1692年前觀察到地球磁場詳細漂移。今天對于地磁變化的描繪是歷史學家和數(shù)學家合作的結(jié)果?!崩斫獾厍蚝诵暮痛艌鲞^去如何變化能夠幫助科學家們了解未來的發(fā)展。由于磁場保護地球免受有害太陽輻射,因此了解它的變化以及未來的變化趨勢是非常重要的。
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