纯科学”项目不会带来明确利益的情况下,还应该继续给物理学投入吗?......
2024-11-12 232
一篇发表在《自然地球科学》上的论文显示,地球北磁极正从加拿大向俄罗斯西伯利亚快速移动!在1831年首次确定北磁极时还位于加拿大北部努纳武特地区,此后一直缓慢移动,每年不超过15千米,但从1990年以来,每年的速度突然跃升到了60千米!
地球磁极为什么会跑来跑去?地球是太阳系四大岩石质行星中唯一拥有强大磁场的行星(火星也有磁场,但非常微弱)!地球磁场的成因非常复杂,但现在公认的理论是认为地球有一个熔融态且流动的铁镍质内核,这个初始流动是由地球内外层转动速度差以及科里奥力导致的。
而诱发磁场可能给了地球发电机理论第一个初始磁场,导致了地球发电机形成自激所需的电流与磁场环境,但这个发电机并非我们传统意义上带有转子和激励线圈的发电机,而是有庞大内核熔融态的内核所决定的,它们分布不均是形成磁极移动最关键因素。
加拿大北极圈内的地下的熔融态铁镍流体正让地球发电机理论中加拿大地区磁场减弱,使得北磁极上在地表的表现位置发生波动,而另一个区域西伯利亚则暂时维持稳定,因此磁极一路向西伯利亚移动中,但这种波动在近些年来正在快速增加,
1831年首次确认磁极时,北磁极位于加拿大近北极地区的布西亚半岛;
1903年重新测量时磁极位移并不多;
1947年测量时发现磁极已经移到了加拿大威尔士亲王岛,此后继续一路向北;
1989年开始北磁极漂移突然开始加速,从每年15公里,“飙”到了每年55-65公里,这相当于每天前进150米以上
2001年时候地地磁北极已经离开大陆,进入了北冰洋;
2018年时穿过了国际日期变更线,到达东半球,向俄罗斯西伯利亚地区的方向“全速冲刺”!
地磁北极每年移动大约30至50千米
所以现在的地磁北极正在跑路,光这样跑也就算了,但还有一个非常严重的问题!
地球磁极对于人类的作用,如果磁极翻转会有什么后果?根据岩石中金属磁化方向可以发现岩石诞生时地球磁极排列的方向,1906年B·布伦赫斯就发现法国熔岩的磁化方向与现在现代磁场方向相反,因此地球磁场翻转论开始出现,而此后则发现了越来越多的地球磁场翻转证据,根据多个地质年代的考证,最近一次地磁场翻转是在78万年前!大约中间有2万年的磁场逐渐消失到重新建立的过程。
但也有快速反转的记录,1995年科学家在美国俄勒冈发现了一个快速磁场反转时被记录下来的熔岩区,当时每天磁场变化的速度高达6度,而内华达州的一处熔岩则表明地磁场曾经在4年内完成了一次翻转!
地球磁场翻转对人类有什么影响?
磁场对于人类来说,不仅仅是让罗盘指示方向,而是具有相当现实的意义,因为磁场会让来自太阳的高能带电粒子偏转向两极方向,部分会进入南北两极,而更多的带电粒子则会被导向远离地球的方向,所以如果地球磁场变弱或者磁场消失的话,高能粒子将直接轰击地表,包括人类在内的所有生物将暴露在强辐射之下,损伤主要有三种:
离位损伤:高能粒子直接撞击人体原子,使其脱离原来位置,它会破坏人体内部有机分子的结构,使蛋白质改性,细胞失活。
热损伤:高能带电粒子具有很高的动能,它撞击人体后的宏观反映就是温度,碰撞区的温度可能高达上数千度到上万度,不过粒子直径很小,宏观上看不太出来,但分子层面上影响就大了。
轫致辐射损伤:带电粒子撞击人体减速时会发出电磁辐射,频率较高的电磁辐射同样会与分子键相互作用,产生生理上的伤害。但损伤较前两者相对较小。
长期暴露在带电粒子轰击下,对人体影响首当其冲就是皮肤,癌变的几率会大大增加,当然如果像加速器这种短期极高能量的粒子冲击,影响可能将会更大,有兴趣各位可以搜搜2016年天津发生的一起电子加速器的辐照事故,两名当事人接受医院治疗的新闻,加速器辐照就像是急性病,而太阳粒子冲击就像是慢性疾病。都会要人命的那种,实在有些可怕。
当然对地磁导航的候鸟或者其他动物将产生深远的影响,它们可能无法辨明方向而导致迷路!
《自然地球科学》上的研究从1999年开始到2019年期间,加拿大地壳下的磁极从东向西拉长,并分成两个较小的连磁极,科学家分析这可能是1970年至1999年之间的岩心流动模式发生了变化,从而导致了地球表面加拿大斑块的减弱。
研究人员称在过去的7000年里,地球北磁极周围一直在混乱移动,并没有一个首选位置,根据建模显示,1300年前北磁极也曾经移向西伯利亚。
地球磁场正处在历史最低位
比起磁极移位,更严重的是这混乱的移动中,磁场正在逐年减弱,美国国家地球物理数据中心(NGDC)和英国地质调查局(BGS)称,自175年前首次进行观测以来,有"地球保护膜"之称的地磁场减弱了10%,而原因却迄今都不甚明朗!对于人类来说磁场NS方向其实都无所谓,最关键的是两者之间的真空时段,快速反转,比如几年应该还能坚持,如果数千年反转过程中的低弱磁场,那对人类以及所有生物都将造成重大影响。
生命的护盾:地磁场,你到底怎么了?
以上内容由办公区教程网摘抄自中国科普网可供大家参考!
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