地球的地磁场强度是历史平均值的两倍 2017-06-19 02:20:07

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作为地磁场强度预期后果的纬度更广泛的极光的艺术印象远低于今天的图像:王华佩(由美国宇航局的地球观测台提供材料)和麻省理工学院新闻编辑麻省理工学院的新研究表明,地球的地磁场强度是双倍的一个长期的历史平均值,表明目前的场强在达到不稳定的水平之前还有很长的路要走,这将导致逆转地球的地磁场强度在过去的200年中一直在下降,其速度有所下降科学家怀疑可能导致该领域在2000年内触底,暂时使该行星不受保护而不受太阳的破坏带电粒子这种强度下降与周期性地磁场反转相关,其中地球的北极和南极磁极翻转极性,在恢复稳定的屏蔽强度之前,它可以持续数千年随着地磁场的减弱,太阳辐射增加可能会损害电子设备 - 从个别心脏起搏器到整个电网 - 并可能诱发基因突变逆转也可能影响使用地球磁场作为内部指南针的动物的导航但是根据一个新的麻省理工学院在美国国家科学院院刊研究中,地磁场不会很快发生翻转的危险:研究人员计算了地球在过去500万年中的平均稳定场强,并发现今天的强度大约是地球强度的两倍

历史平均值这表明当前的场强在达到不稳定的水平之前有很长的路要走,这会导致逆转“它会产生巨大的差异,知道今天的场是长期平均值还是高于长期平均值 - 术语平均,“主要作者Huapei Wang说,麻省理工学院地球,大气和行星科学系博士后”现在我们k现在我们已经超越了不稳定的区域即使[场强]正在下降,我们仍然有一个长缓冲区,我们可以轻松地依靠“历史上的翻转地球在其生命周期中经历了多次地磁逆转,翻转其随机间隔的极性“有时你不会有大约4千万年的翻转;其他时间在100万年内将有10次翻转,“王说”平均而言,两次翻转之间的持续时间是几十万年最后一次翻转大约是78万年前,所以我们实际上已经过了一个翻转“最多即将逆转的明显迹象是地磁场强度明显低于其历史长期平均值 - 这表明地球正在向不稳定的状态倾斜,而卫星和地面观测站在过去的200年中已做出准确的测量

目前的场强,在过去的几百万年中估计不太可靠,王和他的同事,来自罗格斯大学和法国,试图利用加拉巴哥群岛火山爆发的古老岩石来测量地球的古地磁场 - 这是一个理想的地点,因为岛链在赤道上作为地球的磁场,在其稳定的配置中,是偶极子,场的强度应该相同两极强度在赤道王的原因是,知道赤道和极地的古地磁场强度可以准确估计出行星的平均历史强度

来自偶极子王的岩石从加拉帕戈斯获得了古代火山熔岩的样本,他在加利福尼亚大学圣地亚哥分校的斯克里普斯海洋学研究所的同事们挖掘出来自南极洲的类似老化岩石

这些火山岩保留着他们冷却时地磁场强度的信息

两个团队将样品带回各自的实验室,然后测量岩石的自然剩余磁化强度或铁磁颗粒的方向然后加热岩石,并在已知磁场存在的情况下冷却它们,测量冷却后岩石的磁化强度岩石的剩余磁化强度与岩石中的磁场成正比

它冷却了因此,使用他们的数据实验中,研究人员能够计算出古地磁场强度的峰值分布,均在赤道 - 约15微特斯拉 - 和极点 - 约30微特斯拉 今天在同一地点的场强分别约为30微特拉和60微特斯拉 - 是历史长期价值的两倍“这意味着今天的价值异常高,即使它正在下降,它也会下降到长期平均水平,而不是从平均到零,“王远远不是这么说为什么科学家们认为地球的地磁场正在下降到一个急剧的低点

事实证明,这一假设是基于有缺陷的历史数据,Wang说科学家已经估计了地球周围不同纬度地区的古地磁强度,但王氏是赤道地区的第一个数据

然而,王发现科学家们错误地解释了岩石如何记录他们的磁场,导致对古地磁强度的估计不准确具体而言,科学家们假设当岩石的单个铁磁颗粒冷却时,它们的不成对电子自旋呈现均匀的取向,反映了磁场强度

然而,这种效应只能在一定尺寸下才能实现

不成对的电子自旋在晶粒的不同区域呈现各种取向,从而使场强度图片变得复杂

王开发了一种方法来校正这种多畴效应,并将该方法应用于他的加拉帕戈斯熔岩

他说,结果比以前更可靠古地磁场的估计至于那个n地球可能会经历下一次翻转,王说答案仍然悬而未决“我可以说的是,如果你保持现在不变的减少率,那么这个领域将需要1000年的时间才能完成 - 平均值,“王说”从那里,场强可能再次上升由于地球动力学的磁流体动力学过程的随机性,实际上没有办法预测之后会发生什么“正如调查结果表明今天的场强罗切斯特大学地球物理学教授约翰·塔杜诺表示,科学家将不得不重新考虑影响地球地磁场的力量“他们在更短的时间尺度上谈论变化 - 一百万年或更短时间 - 并且发生重大变化在磁场的偶极子组件中,“Tarduno说”这实际上是一个具有挑战性的想法如果它是正确的,那真的让我们不得不对发电机以及这些变化如何进行不同的思考实际上发生了“出版物:Huapei Wang,等人”,基于多区域校正古气候的加拉帕戈斯熔岩,PNAS,2015年,较弱的轴向偶极时间平均古地磁场; doi:101073 / pnas1505450112消息来源:Jennifer Chu,麻省理工学院新闻