地球保护膜“磁场”150年减弱10% 或与气候有关

据媒体报道，被称为"地球保护膜"的地球磁场在150年中减弱了近10%，甚至在一些地方出现了"漏洞"，这些变化预示着什么，地磁会不会发生逆转。欧洲航天局报告，由3颗卫星组成的"蜂群"卫星群产生的第一组高分辨率结果显示，地球磁场正变得越来越弱，但变弱水平很低。

　　 蜂群卫星群2013年11月发射升空，为科学家了解地球磁场的复杂运作提供了空前的信息。科学家会分析这些数据，根据地幔、地壳、海洋、电离层和磁气圈等来源了解磁场作用。这会为科学家了解从发生在地球深处的事件到太阳活动引发的太空天气等许多自然过程提供新线索。

　　 地球的磁场向太空绵延约58000千米，导电的地核就好比是一个巨大的电磁铁，地球磁场就是它在旋转过程中产生的。由于地核的体积极大，温度和压力又相对较高，使地层的导电率极高，使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中，可以永不消失地在其中流动，这使地球形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。

　　 但是，电子的分布位置并不是固定不变的，并会因许多的因素影响下会发生变化，再加上太阳和月亮的引力作用，地核的自转与地壳和地幔并不同步，这会产生一强大的交变电磁场，地球磁场的南北磁极因而发生一种低速运动，这种运动的积累将造成地球的南北磁极逆转。

　　 磁场形成了一个泪珠形状的气泡保护在地球表面，从而对地球上的生物形成保护膜，保护人类免遭连续轰击地球的宇宙射线和带电粒子的伤害。如果地球磁场发生变化，同时受到伤害的还有围绕地球旋转的成千上万颗卫星和其他航空器，失去地球磁场的保护，它们将赤裸裸地受到外太空高能量辐射的侵害，从而变得非常脆弱。

　　 通过蜂群卫星过去6个月获得的测量结果证实地球磁场变弱的总趋势，同时显示西半球磁场减弱最为明显。在印度洋南部等一些地区，磁场从1月以来持续增强，但地球磁场的总趋势是在变弱。此外，最新测量值还确认磁场向北朝西伯利亚方向运动的事实。这些变化以源自地核的磁场信号为基础。有数据显示，在过去的150年里，地球的磁场已经减弱了近10%。

　　 在欧洲航天局的观测中，大西洋南部磁场显得特别虚弱，这里被称为南大西洋磁场异常区。早在6年前，就有研究指出这一地区的磁场仅为一般磁场的三分之一，这意味着地球的磁场保护在该地区已经出现了凹陷。而南大西洋上空的卫星暴露在强辐射中时，地球磁场的这种异常就会给它们造成一些小故障或"小难题"。

　　 对于南大西洋的磁场异常，科学家分析，南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核可能出现了巨型涡流，从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向，因此极有可能令地磁场南北极就此开始大逆转。

　　 2011年，吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授等人发表的科研论文称，地磁减弱的原因在于两极冰盖融化导致地壳和地幔转动惯量减少自转加快，由此引发核幔差异旋转在数值和方向上的改变。在磁场减弱和磁极反向过程中，太阳辐射的增强和核幔热能的释放与灾害有一一对应关系。

　　 地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期；弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一：地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。

　　 2013年，来自日本的一项研究也印证了这个观点。日本海洋研究开发机构的研究小组发现，冰盖大小出现变化后，地球自转速度就会受到影响。为了调查地球自转速度变化与地球磁场变化的关系，研究小组利用计算机模型推算发现，地球磁场强度会随地球自转速度的变化而变化。即使自转速度只有2%的变化，磁场强度的变化会达到20%至30%。

　　 这一研究成果显示，地球磁场会受到气候变化的长期影响。研究人员认为，由于全球气候在变暖，冰盖正在不断减少，虽然规模还相当小，但是地球的自转速度和磁场强度有可能相应出现变化。