科学家用音频呈现的地磁漂移事件。

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科学家基于地磁数据,用音频呈现了41000年前一次地磁漂移事件发生时地球磁场的变化。ESA

这是欧空局近日发布的一段音频,听起来像是有什么奇怪的东西在地球内部爬行。事实上这是欧空局根据“蜂群”探测器获得的数据,以音频形式还原的一次地磁漂移事件。

 地球磁场即将逆转?科学家听到从地球内部传来的恐怖怪声
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地球磁场即将逆转?科学家听到从地球内部传来的恐怖怪声

科学家发现,平均每隔450000年,地球磁场的磁极都会发生一次逆转。 原来的北极会变成南极,原来的南极会变成北极。 这是一个让人颇为震惊的发现,因为地球磁场是地球环境的基本组成部分。 不过,地磁逆转对于生命而言似乎没有多少危害。

地磁逆转的周期其实并不精确,有时甚至很紊乱。科学家只知道在过去8300万年中,总共发生了大约183次地磁逆转,因此平均下来大约是450000年一次。但最近一次地磁逆转发生在780000年前——所以有人认为,地磁逆转今天随时都有可能发生。

但在大部分时候,地磁的逆转可能会发生得相当不彻底,离开原地的磁极最终会回到它原来的位置——比如发生在大约41000年前的“拉桑普事件(Laschamp event)”。拉桑普事件是距离今天最近的一次地磁漂移事件。

导致磁极漂移但不逆转的原因,可能是因为地球内部外地核的磁极发生了逆转,而内地核的地磁并没有同时逆转。事实上,地磁漂移事件的发生频率要比地磁逆转高很多,只是具体发生过多少次难以统计,因为它们造成的影响并不是全球性的。

地磁逆转和漂移会给科学家留下古地磁学的证据。古地磁学家会通过测量磁性元素,比如火山岩中铁的磁指向,来获知这些岩石凝固时地磁的指向。地磁逆转的记录保存在海底裂缝扩展时新熔岩的冷却之处。

无论是地磁漂移还是逆转,都会导致地球磁场强度变弱。41000年前拉桑普事件发生时,地球磁场的强度只有正常值的5%。

地球磁场能够抵御有害的宇宙射线。假如其强度只剩下5%,那么就会有大量的宇宙射线长驱直入到达地面。宇宙射线通常是由质子或原子核组成的高能粒子,它们由太阳以及银河系内外的许多天体产生,并以相对论速度飞行。一旦击中地球大气,它们就会产生所谓的次级粒子雨。

2013年欧空局发射了三颗名为“蜂群(Swarm)”的地磁探测卫星,能够对来自地核和地幔、海洋,乃至电离层和磁圈的磁场信号进行探测。丹麦理工大学和德国地球科学研究中心的科学家基于这些数据,用音频呈现了拉桑普事件发生时的磁场变化。音频基于部分自然声合成,因此听起来既怪异又熟悉。就像是有某种古老而恐怖的东西在地球内部蠕动。在一定程度上,也的确是这样。

参考
Sound of Earth’s magnetic flip 41000 years ago
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2024/10/Sound_of_Earth_s_magnetic_flip_41_000_years_ago