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南北磁極為什么會發(fā)生位移?

2017-07-05 09:33高帆
奧秘 2017年4期
關(guān)鍵詞:指南針磁極南北

●高帆 編

我們?nèi)A夏祖先最早發(fā)現(xiàn)磁石有指向南北的特性,并很早就利用地磁來確定方向了。早在兩千三百多年前的春秋戰(zhàn)國時期,我們的先民就已制作出一種可以用來指示方向的工具,叫作“司南”。它用磁石雕琢成形狀像湯匙一樣的東西,匙的底部很圓且滑,放在一個光滑的銅盤上,不管如何撥轉(zhuǎn)這只匙,當(dāng)它靜止時,匙柄必定指向南方,到了宋朝出現(xiàn)了指南針。指南針之所以叫指南針,就是因為除了南北極點外,它無論處在哪里,兩端總是分別指向南北方向。但是,地球磁場的方向并不是恒定不變的,它的南北磁極曾經(jīng)對換過位置,指南針變成了指北針,這就是“磁極倒轉(zhuǎn)”。

1905年,探險家阿蒙森在威廉王島上探測北磁極的位置,他發(fā)現(xiàn)根據(jù)上次探測到的北極的位置,北極發(fā)生了移動。為什么地球的磁極會發(fā)生位移的情況呢?

難道指南針也會隨著磁極的變化而做出改變嗎?科學(xué)家認為南北磁極甚至還出現(xiàn)過對調(diào)的情況。

地球磁極每隔50萬年就要倒轉(zhuǎn)一次,而最近一次磁極翻轉(zhuǎn)大約是78萬年前。地球磁場正在減弱,磁極方向也在偏移,地球磁極什么時候倒轉(zhuǎn)不得而知,其倒轉(zhuǎn)機理仍然令人迷茫。由于地球磁極翻轉(zhuǎn)時間跨度漫長,很難觀察到地球磁極倒轉(zhuǎn)的整個動態(tài)變化過程,因而破解地球磁極倒轉(zhuǎn)之謎有著很大的難度。在地球的幾十億年歷史中,磁極倒轉(zhuǎn)事件多次發(fā)生。僅在最近的450萬年里,就出現(xiàn)了4個磁場極性不同的時期。有兩次和現(xiàn)在基本一樣,是“正向期”,即地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。還有兩次則是和現(xiàn)在正好相反的“反向期”。在每一個磁性時期里,有時還會發(fā)生短暫的磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

地球磁場是由熔外層地核的相互作用產(chǎn)生的。流動的鐵會產(chǎn)生電流,電磁場會持續(xù)發(fā)生變化。

為什么會出現(xiàn)磁極變化呢?地球磁場反復(fù)變化有什么規(guī)律嗎?科學(xué)家們對此也沒有得出統(tǒng)一的觀點。大部分科學(xué)家認為,當(dāng)?shù)厍騼?nèi)部液態(tài)鐵質(zhì)流圍繞著地核中心流轉(zhuǎn)時,如果突然發(fā)生變化,其流動方向倒轉(zhuǎn),就會引發(fā)磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

地磁倒轉(zhuǎn)的問題吸引著許多地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家,目前有兩種主流觀點。一種認為,這種磁極倒轉(zhuǎn)是偶然事件,可能是對流產(chǎn)生的。如果地球內(nèi)部某處的磁性突然比其他地方強,則它會將磁力擠出地表,擠到地表的磁力形成一個小磁場,并會反作用于原磁力溢出點,在這種情況下,就發(fā)生了磁極倒轉(zhuǎn)。

但也有人認為,地球磁場的倒轉(zhuǎn)并不是一個隨機事件,而是有一定的規(guī)律可循,也是可以預(yù)報的。只是由于地心變化太過復(fù)雜,人們還沒能夠總結(jié)出類似流體運動的規(guī)律。然而,具體原因到底是什么,還有待于科學(xué)家的進一步研究。

●資料來源:科技訊、未來世界網(wǎng)

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