当指南针不再指南,地球磁极翻转加速,地球将迎来什么样的后果?

2020 年 10 月 28 日 学术头条

我们经常提到的“北极”,那个冰峰高耸、杳无人烟,与南极遥遥相对的“北极”,实际上是地理北极,它就在地球的最北边,永远不会改变。

事实上,地理北极附近还有另外一个“北极”——地磁北极,与地理北极不同的是,它一直在变换着位置,以每天 20.5 米的速度移动。

地磁北极实际是物理上的磁场南极,是地球表面磁场方向垂直向下的点。人们在发现磁极异性相吸、同性相斥的规律之前就定义了地磁北极这个名词。

来源:national geographic

一开始,人们定义了指南针指向地理北极的一端为磁场北极,又根据北方的地磁场极点接近地理北极的知识,定义了这个极点为地磁北极。可是,当人们最后发现磁场原来是同性相斥的规律以后,地磁北极也就只能作为习惯用法被保留下来。

地磁北极跟地球的北极不同。地质学家认为,地磁北极发生转移,主要是由熔融的地球内核(包含液态金属铁)发生改变造成的。科学家在 1831 年首次确定了地磁北极的位置,从此以后他们一直在努力跟上磁极的变化进程。

加速移动的地磁北极

记录显示,在最初的几十年,地磁北极几乎没有任何变化。不过 1904 年后,它开始以每年大约 15 公里的速度向东北方向移动。1989 年,地磁北极的转移速度明显增加,据科学家推测,这可能与地球深处的神秘磁性“羽状物质”有关。

而现在,它的移动速度比以往更快。

在过去的 150 年里,磁极在加拿大北部漫游了 685 英里。科学家表示,位于加拿大寒冷地区的地磁北极,每年以大约 65 公里的速度移向俄罗斯。过去 10 年间磁极的移动速度已经增加了三分之一,并且现在正以每年 25 英里的速度向西北进发—— 这可能是一个信号,表明我们将要经历一些人类从未见过的事情:磁极翻转。

图 | 地磁翻转(来源:Science ABC)

当这种情况发生时,它可能影响的不仅仅是你的指南针。

有证据表明,在过去几百到几千年的时间里,我们的地球曾出现过一次有四个、六个甚至八个极点。这就是过去磁极翻转时所发生的事情。

地磁翻转的后果

然而,这种情况的再次发生,对我们来说并不是好消息。

同时存在多个磁极,也就意味着多个磁场会相互影响。在两极翻转期间,这将使地球的磁场保护作用减弱高达 90%。

稳定的地球磁场相当于一张坚实的保护网,保护我们不受有害空间辐射的伤害。当磁场紊乱,辐射会直射地球,破坏生物细胞,引发生物包括人类自身的癌变,并且烧毁电子线路和电网。

图 | 地球磁场的保护作用(来源:ESA/ATG medialab)

不单单如此,由于磁场较弱,一些科学家认为这可能会使飞机暴露在更高水平的辐射之下,从而使飞行更加不安全。这也会破坏许多动物体内依靠磁场的方向判断系统。

更恐怖的是,它可能使地球上的某些地方不再适宜生存。虽然我们能预料到在太空中失去磁场保护的宇航员会面临什么事情,从而设计出相应的设施防止其受到伤害,但是,真正轮到了地球,我们却无法清除地预估究竟会面临什么。

更进一步,甚至现在我们所经营的现代生活方式,也会不复存在。我们已经在一个叫做南大西洋异常区看到了这一点。南大西洋异常区是地球上一片地磁最弱的区域,覆盖范围遍及南美洲南部及南大西洋海域。

南大西洋异常区上空的地球磁力保护变得薄弱之后,让更多来自外太空的幅射线得以穿透,到达大气层更低的地方,更接近地球表面,容易干扰到经过异常区的卫星、飞机和太空船的通信。

例如,太空船经过南大西洋异常区时,太空人虽然闭起眼睛,眼前仍会感觉到闪光。这是由于是由高能宇宙射线引起的,较弱的磁场无法阻挡。

而美国的哈勃太空望远镜绕行地球轨道飞过这里时,会出现仪器失灵、通讯错误。因此,哈勃太空望远镜和其他卫星在飞越该区域时,经常会关闭敏感的电子设备。

图 | 南大西洋异常区(来源:researchgate.net/)

自从专家们几十年前开始测量这种异常现象以来,它的体积一直在增大。现在,它覆盖了地球表面的五分之一,并且没有将要缩小的迹象。

这种现象是非常的极端罕见。科学家推测这可能是一个信号,说明我们正处于磁极翻转即将发生的起点,也或者磁极翻转已经正在进行了。但科学家们仍然持怀疑态度,主要是因为上一次两极颠倒是在 78 万年前,所以我们甚至没有这方面的记录。

一项研究甚至估计,一场单一的、巨大的太阳风暴每天会给美国造成高达 415 亿美元的损失,这还不考虑地球磁场目前的强度变化。而我们现代的生活方式,银行、股票交易,导弹追踪、GPS,这些都将依赖于我们既不能预测、也不能控制的磁极翻转的结果。

虽然我们也许无法阻止两极翻转,但我们至少可以开始采取措施,把损害降到最低。我们现在要迈出的第一步,就是弄清楚究竟发生了什么。

欧洲航天局的蜂群卫星正在进行搜寻,目前正在收集有关地球磁场强度的最精确数据。现在,我们只能观察、等待,因为它们可能是我们解开这个地球谜团的最大希望。

参考资料:
“What if the poles of earth was flipped ?”,Oct. 26., 2020, retrived from https://amazingfactswebsite.blogspot.com/2020/10/what-if-poles-of-earth-was-flipped.html

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