地球磁場的強度正在減弱,這是真的嗎?會有什麼影響?

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夏威夷檀香山社群學院的地質學和地球物理學副教授理查德·C·布里爾提供了以下答案

圖片:美國國家地球物理資料中心
不安定的磁場。計算機模型顯示,過去一個世紀地球磁場的強度下降了約 10%。

地球的磁場不斷變化,並且其變化的方式也在變化。在描述地球磁場時,我們必須指定磁場的方向和強度。由於這兩者都在變化,並且在不同的地方變化不同,因此很難說地球的整體磁場是如何變化的。必須在許多地方進行測量,才能很好地瞭解其分佈情況。


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由於地球磁場的複雜性和不斷的變化,因此無法預測遙遠的未來磁場會是什麼樣子。 地球物理學家可以使用來自許多磁力觀測站的資料,對磁場及其變化方式進行數學表示。這些模型必須隨著從許多觀測中新增的新資料而不斷修訂。

儘管在過去的地質年代中,磁場反轉已經發生過多次,但目前尚無法預測下一次反轉何時發生。 最近的一次反轉大約發生在 70 萬年前。 在過去的 2 億年中,大約每 50 萬年就會發生一次反轉,但沒有明顯的規律或模式。

圖片
美國國家地球物理資料中心
全球網路的地球磁場
觀測站監測地球磁場的變化。

在大多數地方,過去一個世紀的磁場強度總體上有所下降,通常為 10% 左右。 沒人能肯定地說這代表著一次波動,還是最終會導致反轉的下降。 從地質學的角度來看,過去的反轉發生在很短的時間內,大約1萬年左右。為了發生反轉,必須有一段時間磁場不存在。

預測下降的影響並不容易。 地球的磁場從地球向外延伸,形成一個遮蔽層,將宇宙射線聚焦到磁極,並使其遠離其他緯度。 如果沒有這種磁場或磁層,這些宇宙射線將以比今天更高的強度轟擊整個地球。 宇宙射線對生命的影響尚不完全清楚,但預計它們會引起類似於 X 射線影響的組織損傷。

一些科學家推測,地球上成千上萬物種滅絕的部分甚至全部大規模滅絕可能與磁場反轉有關。已經發生過如此多次反轉,因此所有反轉都不太可能導致大量物種的滅亡。

沒有人真正知道磁性對生命整體有多重要。 許多遷徙動物,如鳥類、鯨魚和蝴蝶,都利用磁性進行導航。 其他生物體內也有被稱為磁鐵礦的磁性礦物濃縮的小區域。 有一些證據表明,我們的大腦可能包含磁鐵礦顆粒。

當下次反轉發生時,研究它的幾代科學家將更多地瞭解其影響,而我們的研究最終可能會更多地瞭解地球磁場變化和反轉的原因。

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