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211大学名单,地磁场为何会倒转?下一次倒转何时来?看详细分析-雷火电竞csgo

admin 南方天气预报 2019-06-29 164 0

  下一次地磁倒转什么时分来

  新闻布景

  近来,海峡两岸科学家联手在闻名学术期刊《美国科学院院刊》上宣布了一篇论文,经过研讨贵州三星洞内的石笋,他们发现地磁的南、北极可快速倒转,或许只需要一百多年。这或许会对地球生物圈、卫星通讯设备等构成影响。

  地磁倒转的发现

  在太阳系中,地球是一个非常特别的星球,她外表有很多的液态水,有一起板块结构,有地震、火山,更是有一个全球性的磁场。所谓全球性的磁场,便是说整个地球的地磁场是一起的,一切当地磁极的指向都是相同的,有着一起的地磁南极和北极。不像火星,磁场是部分的,不同的当地磁极的指向不同。

  因为地磁场的存在,从太阳吹向地球的很多高能射线(太阳风)在接近地球的时分被歪曲转向,阻挠太阳风直接触摸电离层,使电离层不至于逸散。另一方面,在大气层的顶部,有一些气体分子会发作电离逃逸,比方氧离子和氢离子。而地磁场能够把即将逃逸的离子从头送回电离层,坚持大气的安稳。

  尽管地磁场摸不着看不见,可是人类使用磁场的时刻很早。在古代我国,就有使用司南和指南鱼指示方向的记载。可是,直到1600年,才由英国闻名的物理学家吉尔伯特初次提出,地球自身便是一个巨大的磁铁,有两个磁极,指南针的作业原理便是磁铁之间的招引,并且正确指出地球内部有一个铁的内核。不过,在随后的数百年里,人们一向以为,地磁场,至少地磁的方向,是不变的,指南针指示的南北方向是安稳的。但后来发现,地磁场是非常不安稳的,不管是方向仍是强度。

  和其他严重的地质学发现相同,人类对地磁倒转开端的知道来源于对岩石的研讨。在地球的岩石中,或多或少都会含有一部分的铁。在岩浆岩中,当高于某一特定温度时,里边磁性元素铁的磁场会在地磁的效果下定向摆放;当冷却低于这一温度时,岩石就不再受地磁的影响,然后记载下其时地磁场的方向。物质的这一特性是闻名的物理学家居里夫人最早发现的,后来人们就把这一特定的温度称为居里点,不同物质的居里点并不相同。在堆积岩中,其间的铁在堆积的过程中,受地磁场效果也会发作重排,然后记载下其时的地磁场方向。

  在1906年,法国地球物理学家布容在研讨法国中南部火山区熔岩及其下面的黏土堆积物的时分,发现岩石记载的磁极和现在的地磁极是相反的,然后估测地球的磁场或许发作过倒转。在上世纪20年代,日本地质学家松山对日本、朝鲜和我国东北的玄武岩进行了大规模的磁性查询,体系地研讨了地磁倒转的问题。但这些研讨在其时并未引起满足的注重。

  直到上世纪50年代,跟着地质年代学的开展,科学家才逐步意识到地磁倒转是一个全球性的问题,并开端着手运用地磁学处理许多地质学的问题。比方,在大洋底的玄武岩中发现了对称的磁反常条带,这是因为从地球深处不断上涌的岩浆向两边扩展,记载下了其时的古地磁方向,这种条带成为海底扩张的直接依据。时至今日,地层记载的古地磁方向,仍旧是地质学家康复板块在历史时期的方位以及漂移轨道的最有力依据。

  未解之谜——地磁场倒转

  地磁学的研讨在解说地球结构方面取得了巨大的成功,可是地磁场为什么会倒转?到现在为止,这个问题并没有一个让人满足的答案。在2005年,美国闻名杂志《科学》在创刊125年之际,向全世界各范畴的顶尖科学家咨询定见,提出来125个重要科学问题,地磁倒转之谜即为其间之一。

  在曩昔的8300万年中,地磁场共倒转了183次,并且没有显着的规则,有时分100万年能够倒转五六次,有时分或许只要一次。在恐龙茂盛的白垩纪(侏罗纪后),地磁场安稳了4000万年没有发作倒转,这段时刻地磁场的方向和今天是相同的,是迄今为止地层记载中继续最长的地磁安稳期。最近的一次倒转发作在78万年曾经,并坚持至今。

  地磁场的发作以及倒转或许和地核的状况以及运动有关。地核的深度为2900公里,又能够分为外壳和内核,其间外核为液体,内核为固态。地核的首要组成为铁和镍,别的还有硅、硫等元素,温度在5000摄氏度以上。现在一种比较盛行的观念以为,地磁场起源于地核的运动。因为地核极度的高温文液态的存在方式,外核物质与热量的对流非常遍及。咱们知道,铁是一种磁性金属,其对流能够构成磁场与电流的彼此激起,构成安稳的全球性磁场。这被称为地球发电机模型。

  尽管地磁场发作的详细原因尚有待进一步研讨,但比较确认的是必定和液态的地核有关。和地球非常类似的月球和火星,因为体积较小、冷却快,地核已彻底固化,因此没有全球性的磁场存在。

  实验室理论模仿成果表明,地核的运动是不规则的,发作的磁场会随机转向。可是,这种实验室的模仿成果,是否适用于天然状况,仍有待验证。

  咱们现在处于下一次地磁倒转的关口吗?

  好久之前就有人预言,现在地磁场正在削弱,咱们或许处在地磁倒转的关口。

  地球磁极的改变,并不是一会儿的工作,一般会继续数千年或数百年的时刻。本次海峡两岸科学家的研讨成果乃至阐明,地磁场能够在一百多年的时刻内彻底转向。依据对地球上每次古地磁倒转的研讨成果,在地磁场倒转期间,会有两种现象,一个是地磁极的快速移动,另一个是地磁场强度的削弱。

  前面咱们说到,在古代,地磁场就现已被用来指示方向,可是地舆的北方和指南针指示的北方并不是重合的,二者有一个夹角,称为磁偏角,地球上不同方位的磁偏角并不相同。早在宋代,沈括在《梦溪笔谈》中就记载了磁偏角的存在。并且,地磁的北极在也在不断的改变,在20世纪伊始,地磁的北极点坐落加拿大北部列岛,现在现已移动到了地舆北极点邻近,正朝着俄罗斯西伯利亚方向运动,100余年间向北移动了15°(纬度)还要多。不仅如此,移动的速度还不相同,近30年来有加快的趋势。但相对应的地磁南极改变就比较小,尽管也在接近地舆的南极,但移动了缺乏5°。在地磁倒转期间,磁极或许会移动到中低纬度区域,比方处于我国境内,乃至赤道邻近。地磁极不断移动的成果,或许便是地磁极的倒转。

  不仅如此,如今地磁场的强度也在不断削弱。自1932年德国闻名数学家高斯第一次记载地磁场强度以来,到现在磁场强度现已下降了大约10%。历史上在地磁倒转期间,地磁场的强度最大或许会下降到现在的5%左右。

  历史上各次地磁倒转大都会随同地磁场强度下降,以及磁极的漂移,但这并不一定都会终究导致地磁倒转,也或许仅仅地磁场正常的动摇。或许咱们现在正处于新一次地磁倒转的关口,或许不是。因为地磁场改变的极度不规则性,科学家并不能给出精确的预言,现在仅仅有这种或许性,但要多久才干彻底倒转,并不确认。究竟,这是至少几十万年才会发作一次的事,并没有规则可循。

  延伸阅览

  地磁削弱或倒转对生物圈影响大吗?

  或许有人还记得,在2009年有一部热映的电影《2012》。在这部影片中,2012年地球的地磁场忽然发作倒转,由磁北极忽然变为磁南极,并由此引发一系列灾祸,比方辐射增强、通讯中止等,社会堕入一片紊乱。

  尽管电影中地磁倒转的结果很恐惧,但实际上影响并没有那么大。地磁场能够屏蔽外太空射线,能够坚持大气安稳,为迁徙动物导航。可是现在并没有发现生物大灭绝与地磁倒转有显着的对应联系,地磁倒转的次数远大于生物大灭绝的次数。这阐明,地磁倒转对生物影响并没有那么大。

  在地磁极倒转期间地磁场会削弱,但不会消失,这并不意味着对生物构成毁灭性的冲击。咱们稠密的大气相同能够屏蔽大部分的宇宙射线,并且地磁倒转的时刻也是比较短的,对大气的影响也很小。可是对依托地磁场来导航的生物的影响并不是非常清楚,或许它们会很快习惯新的磁场。磁场尽管会削弱,但不会消失,并且也会有优点,比方低纬度区域也能够看到美丽的极光。整体而言,地磁倒转对生物体系的影响是很有限的,不需要过火忧虑。

  不过,地磁场的削弱或许对人类的电力设备有较大的影响。失掉地磁场的维护,来自外太空的高能射线能够直接影响卫星,构成通讯中止,或许构成电力设备损坏或停电,就像太阳黑子迸发的磁暴。

  贾斌

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