如果磁场倒转,_地磁论文

如果磁场倒转,_地磁论文

假如磁场倒转,本文主要内容关键词为:磁场论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

磁场倒转引发灾难

想象一下,一天你醒来后突然发现世界变得没有电视、没有网络、也没有手机,飞机不能起飞,大范围的电力故障把整个国家卷入黑暗之中。站在窗前,你还会惊讶地看到极光在天空中涌动。

这画面是不是想象力太过丰富了?其实不然,如果磁场真的倒转过来,这种场景将变成事实。因为,磁场的主要功能在于保护我们不受太阳风(一种从太阳上层大气射出的超声速带电粒子流)的伤害。

太阳不光为我们带来光和热,它每秒钟还向太空抛射200万吨的粒子,这些粒子只需3天就可以到达地球。这些粒子却是十足的祸患,它们会损坏一切电子部件。幸运的是,这些粒子被产生于地球两极且覆盖整个地球的磁场改变了方向。

如果磁场倒转,这个磁场形成的磁盾不会立刻消失,但是会在几百年内逐渐减弱,向粒子敞开大门。首当其冲的受害者将是电信卫星,它们位于我们头顶上方400多公里处,通过它们,我们可以在地球两端互相通话,收看电视节目,对飞机进行定位并引导其飞行。法国巴黎地球物理研究院的地球物理学家戈捷·于洛解释说:“今天,尽管地球磁盾并未失效,但一些太阳风的粒子已经穿过磁盾,损坏了卫星的太阳能板,冲击了卫星上计算机的电子线路,从而引起卫星的故障。如果太阳风粒子更加密集的话,飞机也将受到影响!”

排在第二位的太阳风受害者就是地球的大气层。粒子风暴将会使高空中的气体变得不稳定,进而干扰在那里传输的无线电波、电视和电话信号。粒子风暴甚至还可能形成巨大的电流,烧断高压线。这种事情在1989年3月13日曾经发生过,一场强度为正常情况4倍的粒子风把加拿大魁北克地区困在黑夜里整整9个小时。这是一个由太阳表面巨大的喷发造成的极其罕见的现象。但假如地球磁场倒转的话,这种现象就可能变得司空见惯。

此外,也是最严重的,就是太阳风对人类的危害。一次太阳风的辐射量对一个人来说很容易达到多次的X光检查的量。它还会引起人体免疫力的下降,很容易引起病变,也会使人情绪易波动,甚至车祸增多。

地球的自然环境也会发生变化,最明显的就是太阳风会使全球气温增高。这些危害和影响足以使地球磁场倒转变成一个大灾难。

磁场倒转何时发生

那么,后果如此严重的磁场倒转现象什么时候会发生呢?会不会发生在下周一喝下午茶的时候?抑或接下来的30万年内都会相安无事?自上世纪80年代起,地球物理学家就一直试图回答这个问题。借助于功能强大的计算机,他们模拟了产生磁场的地心运动,甚至能够直接观看虚拟的磁场倒转场景,并从中揭示主要的原理。但是他们没有找到磁场倒转的原因。目前科学家无法说出是什么原因导致了磁场倒转,更无法对此进行预测。

其实,地球的磁场已经倒转过几百次了。证据就在我们的脚下,地球上大部分岩石内都含有微型磁体,它们记录了从前的磁场方向。这种奇特的现象是法国地质学家贝尔纳·布吕尼于1905年在法国中央高原地区研究几百万年前的火山熔岩时发现的。

贝尔纳发现,坚固的熔岩内含有一些对磁场敏感的矿物质,而这些矿物质所展现的磁场方向与现在地球磁场的方向是相反的。如何解释这一现象呢?他认为当火山熔岩在地球表面蔓延时,裹挟其中的磁性矿物质就会像指南针那样沿着磁场的方向排列,熔岩在冷却的过程中便将这种方向凝固下来。如果地球磁场始终保持同一个方向的话,那么所有的岩石就应该指向北方!然而,贝尔纳研究的历史分别为8000万年、6000万年和400万年的几百个考察点的熔岩都是指向南方!毫无疑问,在最近的几百万年里,地球磁场平均每25万年倒转一次方向。上一次变换方向发生在78万年前。

虽然,目前科学家还无法知道下一次磁场倒转的时间。但磁场在倒转之前,应该显现出强度减弱,而这并不是一蹴而就的。戈捷明确指出:“过去的170年来,地球磁场的强度减弱了10%。如果按照这个速度不断减弱的话,它将会在1000至2000年后倒转,而磁场减弱的速度加快或是磁场突然增强都是有可能的。至少有一件事情我们是肯定的:今后1000年内磁场倒转的可能性很小。”因而可以确切地说,我们在今后的几百年内将躲过磁场的倒转。

磁场倒转你该怎么办

首先,你不要恐慌!人类应该能够轻而易举地适应地球磁场的倒转,因为我们的祖先已经成功经历过了。生活在320万年前的南方古猿露西如果当时拥有指南针的话,她指南针的N极应该是指向南方的。从那时到现在,地球磁场已经倒转过来了。很明显,这并没有阻碍人类的进化。

磁场方向倒转后,大量粒子将会穿过磁盾。不过,我们届时还会有一层保护,即大气层。“在到达地面之前,几乎所有的粒子都将被阻挡。”戈捷指出。幸好如此!人类可以高枕无忧了。只有那些利用磁场生存的动物如鸽子、海龟等会受到干扰,不过它们最终也会适应,因为古生物学家并没有发现任何一个因磁场方向倒转而消失的物种。戈捷解释说:“候鸟将会受到干扰,因为当天空被云雾覆盖时,它们依靠磁场判断方向。而当‘指南针’倒转后,它们则会等到云开雾散,靠星星和太阳来判断方向。”

研究者们甚至用能在地球上找到的最依赖于磁场生存的磁性细菌做了实验。这些生活在水里的微生物由于体重极为轻微,以至于不会被重力牵引而下沉。为了沉到水底获取食物,它们拥有一个诀窍:它们的身体会产生一些微小的依据地球磁场进行指向的磁性晶体。当磁场方向倒转后它们会因无法获取食物而灭绝吗?“当我们把磁性细菌放入倒转后的磁场中时,大部分细菌会游向水的表面并死亡,但是总有一些侥幸游向了正确的方向。这些幸存的磁性细菌进行繁衍,把方向感遗传给后代,最终整个物种适应了倒转的磁场。”戈捷总结说。如果这些细菌都能够适应的话,那么所有的生物都能做到。戈捷补充道:“此外,之所以没有任何动物完全依赖于磁场生存,可能是因为自地球形成以来,磁场一直没有停止过倒转!”

那么,除了建议我们的后代在橱柜里准备好蜡烛和棋牌桌游一类的娱乐用品外,我们还能做些什么呢?戈捷回答:“我们还有时间。除了卫星制造商外,还没有人已做好准备。”卫星制造商必须找到保护卫星的办法。在地球周围轨道上的卫星能够受到磁盾的保护,可探测太阳系的探测器却任由太阳风摆布。然而,仅仅一颗太阳风粒子就足以破坏计算机的存储器,进而导致数据失真!为避免因一台计算机出现故障致使探测器迷失在茫茫太空里,工程师们给每个探测器配备了多台计算机,让它们进行同一项工作——轨道计算。探测器的方向根据大多数计算机得出的结果而定。或许可以用这些昂贵的技术来装备未来的卫星,以避免其彻底失控。

磁场倒转解析

让我们想象一下,假如地球磁场在1000年后发生倒转,将会出现什么情况?

现在:地球磁场线从南极发出从北极进入,指南针的指针始终指向南北方。磁场真实存在,扮演着盾的角色,使来自太阳的粒子流绕过地球。磁场只有两个漏洞,那就是两极。一部分太阳风通过两极潜入进来,直抵大气层,撞击大气层气体中的原子,产生奇妙的北极光和南极光。

3012年:地球磁场将变弱,强度只有现在的10%。磁场线也将变弱,不再像弓弦那样强劲。磁场线不断变化方向,突然出现在南半球的某个地方,然后又杂乱无章地伸向北半球。指南针的指针向着各个方向晃动。磁盾的功能将受到严重的损坏,磁场将有许多漏洞,而不仅仅是南北两极,它的强度不足以使太阳风转向。大量的粒子进入大气层,极光将把世界各地的天空照亮。

4012年:地球磁场将重新恢复,磁场线逐渐延伸,直到把地球的两极连接起来,但是这一次磁场线将从地球的北极发出。指南针的N极将指向南方,这时只有极地的人们才能欣赏到极光。

知识链接:地球磁场从何而来?

地核主要由在超过5000℃的高温下沸腾的液态铁所构成。这些液态铁不断地从中心向外围上升,冷却后密度增大,于是又落入液态铁中,被加热后又重新上升。就这样,液态铁在地心不停地活动着。铁是一种具有导电性的材料,自从45亿年前地球形成以来,地心的铁就一直传输着电流,电流又产生了磁场线。磁场线从南极出发,环绕地球,最后进入北极。这样一来,地心就完全如磁铁一般,这些看不见的磁场线就像轨道一样引导着指南针的指针。

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

如果磁场倒转,_地磁论文
下载Doc文档

猜你喜欢