
从无形的意大利面条从地球延伸的是行星的磁场。由地球核心的流失创造,该领域对日常生活很重要:它屏蔽了地球免受太阳颗粒的影响,它为导航提供了基础,它可能在生命的进化在地球上。
但是,如果明天地球的磁场消失了,会发生什么?大量带电的太阳颗粒会轰炸地球,将电网和卫星放在弗里茨上,并增加人类暴露于更高水平的引起癌症的紫外线辐射。换句话说,缺失的磁场将产生有问题的后果,但至少在短期内不一定是世界末日。
这是个好消息,因为一个多世纪以来,它一直在削弱。即使到现在,也有特别脆弱的景点,例如南半球的南大西洋异常,这为低轨道卫星带来了技术问题。
有关的:当太阳死亡时,地球会发生什么?
关于磁场的第一件事是,即使它削弱了,它也不会消失 - 至少不是数十亿年。地球将其磁场归功于其熔融外芯,该芯主要由铁和镍制成。罗切斯特大学(University of Rochester)的地球物理学家约翰·塔杜诺(John Tarduno)说,随着内核的增长和巩固,随着内核的增长和巩固的热量对流,搅动的外部核心的动力是动力的。 (内部核心每年生长约一毫米。)
这款被称为发电机的磁场发动机已经持续了数十亿年。科学家认为,目前的核心安排可能已经在大约15亿年前解决了。到2015年的研究当时,这发现了磁场的强度。但是Tarduno和他的团队在地球上最古老的矿物质,锆石的地球上找到了磁场的证据,其历史可追溯到42亿年,这表明核心的活动已经在很长一段时间内引起了磁性。
Tarduno告诉Live Science,目前尚不清楚为什么要开始发电机,尽管产生月球的巨大行星影响可能是关键驱动力。这种影响,也许发生地球汇聚1亿年,可以在地球核心中动摇任何材料的分层或分层:想象一下在行星尺度上摇一瓶油和水。这种破坏可能促进了今天仍在驱动地球发电机的对流。
最终,内芯可能会增长足够大,以至于外芯中的对流不再有效,并且磁场将失败。但是这种情况离得很远,以至于不值得失去太多的睡眠。
塔杜诺说:“我们正在谈论数十亿年。”
弱磁场
与人类的生活更加相关的是磁场正在减弱。在过去的160年中,科学家一直在用磁性观测器和卫星直接测量这种削弱。在此之前,该领域是否会摇摇欲坠,就像下一步将要做的那样。 Tarduno说,磁场目前约为80%偶极。这意味着它的作用主要像是棒磁铁。如果您可以在地球周围放铁归档(并去除太阳的影响,它会散发出恒定的带电颗粒流太阳风朝向地球,像微风中的长发一样吹着磁场),所产生的磁场线将显示出透明的北方和南方。但是该领域的20%是非偶极的,这意味着它更复杂。有局部变化。
在过去,磁场已翻转,交换北部和南方。这些反转中的最后一次发生在780,000年前,围绕男人警报。田野的削弱通常是在这些翻转之前进行的,这提出了有关另一个触发器是否即将到来的问题。但是该领域有时也会削弱,然后在不翻转的情况下再次加强,这种现象称为游览。
Tarduno和他的团队发现,南非领导下的核心中的怪异涡流可能会导致其中一些弱点。这种涡流似乎引起了南大西洋异常,这是该领域的已知弱点,从巴西在南美大部分地区的巴西以东约190英里(300公里)延伸。在该区域,太阳风中的带电颗粒比平常更近地向下倾斜。南大西洋异常在地面上并不是特别明显。但是,在那里,地球卫星在那里遇到更多破坏性的太阳颗粒,而宇航员则穿过该地区国际空间站报告了射击明星的视觉现象被认为是由于那里低地球轨道水平相对较高的辐射水平引起的。
无田的地球
Tarduno和他的团队怀疑南非下地幔的变化可能是磁场反转的触发点在过去。好消息是,即使该领域正在减弱或准备翻转,它也不会消失。没有证据表明磁场在逆转过程中已经完全消失了。
Tarduno说,即使该场逆转,“我们仍然会有一些磁场;这将是一个非常弱的磁场。”
这个世界将如何最小磁场看起来像?好吧,一方面,您的指南针行不通。 Tarduno说:“这只是指向最高磁场的[地区。” “它可能离你很近;它可能很遥远。”
从较低的纬度中可以看到北极光和南部的灯,因为这些五颜六色的表演是从太阳从太阳中抛出的带电颗粒之间相互作用的结果太阳风和地球的磁层。目前,这些极光出现在电线杆附近,遵循地球的南北磁场线,但是较弱的场将使颗粒可以穿透地球大气,从而使天空更靠近赤道。
南大西洋卫星异常的状况可能在全球范围内普遍,这会引起技术故障。太阳颗粒可以ping电子设备,破坏所谓的单事件造成的损失或SEUS中的记忆位。当太阳颗粒与称为电离层的地球大气层的带电层相互作用时,它们也将电子从分子轨道上敲开。然后,这些自由电子会干扰用于通信的高频无线电波的传播。
Tarduno说,太阳风与地球大气之间的相互作用也会随着时间的流逝而分解臭氧层,这将增加人类的集体紫外线辐射暴露并增加皮肤癌的风险。
伦敦皇后大学的太空等离子体物理学家马丁·阿切尔(Martin Archer)说:“尽管它可能不会造成一生的灾难性,但没有磁场的地面上会有更高的辐射剂量。”
几乎没有证据表明过去的磁场变化影响了地球上的生命。阿切尔告诉《现场科学》,尽管如此,磁场无疑还是塑造了地球的表面,有助于使地球的脆弱大气被太阳风的无情力量吹入太空。
磁场对于拥有大气并不重要 - 金星没有磁场,并且具有巨大的,即使是不受欢迎的气氛 - 但肯定是额外的保护层。火星曾经有一个磁场,但在大约40亿年前丢失了磁场,它的气氛几乎完全消失了。阿切尔说,如果有一种方法可以给月亮一个像土状的大气层,那么太阳风将在一个世纪内将其降低。
最初出版现场科学。