科學(xué)家發(fā)現(xiàn),過去200年間,地球磁場強度已下降約10%,未來有可能發(fā)生地磁倒轉(zhuǎn),也就是南北極互換位置,如果這一切真的發(fā)生,我們還能在地球上生存下去嗎?
如果把地球剖開,我們會看見地球磁場由地核的液態(tài)鐵鎳對流驅(qū)動,類似發(fā)電機,強度平均約50微特斯拉,南北極最強,赤道較弱,2023年《自然-地球科學(xué)》報告,過去200年磁場強度下降10%,從約55μT降至50μT,尤其在南大西洋異常區(qū)下降30%,形成磁場“凹陷”。
這種衰減是否預(yù)示倒轉(zhuǎn)?
地質(zhì)記錄顯示,地球磁場每20萬到100萬年倒轉(zhuǎn)一次,最近一次約78萬年前,當(dāng)前衰減速度為每年0.05%,快于正常波動,歐洲空間局Swarm衛(wèi)星數(shù)據(jù)表明,磁極正加速漂移,北磁極每年移動50公里,科學(xué)家估計地磁反轉(zhuǎn)最快也得幾千年,不是一朝一夕就能完成的。
科學(xué)家認(rèn)為,地磁倒轉(zhuǎn)是外核對流模式的劇變,首先是地核對流受地幔熱流和科里奧利力影響,若模式失衡,磁場弱化,多極場非偶極場增強,然后南北磁極可能分裂成多個極點,全球磁場呈混亂的“多極狀態(tài)“,最后是新偶極場重建,南北極交換,磁場恢復(fù)。
2022年《地球物理研究雜志》模擬顯示,倒轉(zhuǎn)過程會持續(xù)1000年到10,000年,期間磁場強度可能降至5-10%正常值,保護(hù)能力大幅減弱,由于磁場屏蔽99%太陽風(fēng)(帶電粒子)和宇宙射線(高能質(zhì)子)。
所以倒轉(zhuǎn)期間,磁場弱化,射線通量增加,不過地面影響有限,因為大氣會吸收大部分射線,但高空飛行>10公里,輻射劑量可能翻倍,增加飛行員和乘客癌癥風(fēng)險,2021年《科學(xué)》研究警告,射線轟擊大氣可能破壞臭氧層,減少10-25%,紫外線增強,皮膚癌和生態(tài)失衡風(fēng)險上升。
磁場減弱還會導(dǎo)致衛(wèi)星損害,之前的太陽風(fēng)暴就導(dǎo)致衛(wèi)星(如SpaceX星鏈)故障率升10%,未來的倒轉(zhuǎn)期間,范艾倫輻射帶(Van Allen Belts)弱化,衛(wèi)星電子元件受損,GPS、通信中斷,可能會因此損失數(shù)千億美元。
電網(wǎng)也可能因此癱瘓,因為地磁風(fēng)暴,如1859年卡靈頓事件,可誘發(fā)地電流(GIC),燒毀變壓器,倒轉(zhuǎn)期間,風(fēng)暴頻率增,電網(wǎng)癱瘓可能持續(xù)數(shù)月,經(jīng)濟損失萬億美元,人類可能會退回到蒸汽機時代。
磁場弱化可能間接影響氣候,2019年《地球與行星科學(xué)快報》指出,倒轉(zhuǎn)期間,太陽風(fēng)改變高空電離層,擾亂噴射流(jet stream),導(dǎo)致極端天氣,如歐洲洪水、亞洲干旱,火山活動可能增加,因地核對流變化影響地幔熱流,但證據(jù)有限。
2025年《自然-地球科學(xué)》預(yù)測,倒轉(zhuǎn)概率未來百年僅1%,但若發(fā)生,需全球合作:加固電網(wǎng)(抗GIC變壓器)、發(fā)射抗輻射衛(wèi)星、開發(fā)非磁導(dǎo)航,如量子羅盤,但這些都還在計劃階段,沒有認(rèn)真考慮過。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.