电脑模拟系统破解磁场翻转之谜

综合报道

  在地球诞生以来的46亿年间,几乎每隔20万年,地球磁场翻转——南北极颠倒就会发生一次。但长期以来,地球磁场翻转的具体过程,对科学家们来说,却是一个难解的谜题。

  美国《国家地理》杂志最近发表的报道显示,经过十几年的努力,美国的科学家最近已经能够利用电脑模拟系统演示出整个翻转过程。美国加州大学的地球科学和磁场专家加里·格拉兹迈尔和同事保尔·罗伯兹共同开发了这个系统。

  根据科学家们的研究,地球磁场来自地球深处的地心部分。在固态地心的四周是液态铁和镍液体。金属液中运动的地心产生电流,形成了地球磁场。地球磁场是由地球动力支配的,加里·格拉兹迈尔的电脑模拟系统就是根据这一理论开发出来的。

  通过再现地球磁场翻转的过程,加里·格拉兹迈尔他们发现,地心周围的液体物质,总是处在不稳定状态,以非常缓慢的速度转动,一般大约每年转动一度。然而在受到某种干扰时,这个速度会变得越来越快,使原有的磁场偏离极地越来越远,最后发生南北极互换的现象。这一结论破解了困惑科学界已久的磁场翻转之谜。

  在此之前,德国波茨坦地球物理所科学家的研究指出,近300年来,磁场强度减弱了约10%,这种减弱趋势似乎还在加速。近50年来速度越来越快。科学家们担忧,我们正处在新一轮地球磁场翻转的开端。

  虽然到目前为止,还没有确凿的证据支持这种担忧,但科学家们对磁场翻转的关注明显增加。而巴黎地理学会的科学家高斯尔·胡洛特研究指出,在两极翻转的过程中,由于失去了让地球免受太阳高能粒子强烈辐射的地球磁场的保护,地球将整个暴露在各种致命的宇宙射线之下,大气层上层被加热,全球气候发生重大改变;地球近地轨道上的导航和通讯卫星也将全部被损坏……一旦发生地球磁场翻转,人类将蒙受灾难性影响。

  科学家们希望,通过电脑模拟系统再现翻转过程、进行分析,可以追踪到磁场变化的轨迹,并及时做出预报,减小对人类的损害。