我們知道地球的核心大部分是熔鐵,我們的星球?qū)嶋H上有點(diǎn)像條形磁鐵。所以和太陽系中的大多數(shù)行星一樣,地球也有自己的磁場。
地球有南北磁極(與地磁極并不吻合),然后有一個磁場將南北磁極連接起來。這個磁場保護(hù)我們的星球免受輻射,并負(fù)責(zé)創(chuàng)造南北極光(只有在磁極附近才看得見的現(xiàn)象)。
你也一定看過磁極正在移動的相關(guān)報(bào)道,北極的磁極現(xiàn)在以每年55-60公里的速度快速移動,估計(jì)很快就會在西伯利亞上空出現(xiàn)。
長期以來,人們一直不清楚北極光是否也會移動?,F(xiàn)在,發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》上的一項(xiàng)新研究給出了答案。
為什么會有極光?
我們的行星磁場有很多優(yōu)點(diǎn)。兩千多年來,旅行者們已經(jīng)能夠利用它來環(huán)游世界,有些動物甚至利用磁場來確定方向。
最重要的是,我們的地球磁場正在保護(hù)地球上的所有生命。
地球磁場從我們星球的中心向外延伸了幾十萬公里,一直延伸到星際空間,形成了科學(xué)家們所說的“磁層”。
這種磁層有助于偏轉(zhuǎn)太陽輻射和宇宙射線,防止破壞我們的大氣層。這個保護(hù)性的“磁泡”并不完美,一些太陽物質(zhì)和能量可傳遞到我們的磁層。
當(dāng)這些物質(zhì)被磁場引入兩極時,就產(chǎn)生了壯觀的極光,真的會很美!
一個流浪的磁極!
由于地球的磁場是由其移動的熔鐵芯產(chǎn)生的,所以它的兩極不是靜止的,它們彼此獨(dú)立地漂移。
事實(shí)上,自1831年首次正式發(fā)現(xiàn)北極以來,北極已經(jīng)從加拿大最北部的布西亞半島(Boothia Peninsula)向北冰洋的高空移動了2000多公里。
這種漫游通常非常緩慢,大約每年10公里,科學(xué)家可以很容易地追蹤到它的位置。但自世紀(jì)之交以來,這一速度已增加到每年50公里。
南極磁極也在移動,不過速度要慢得多,大約每年10到15公里。
北極的快速漂移給科學(xué)家和航海家都帶來了一些問題。關(guān)于北極未來位置的計(jì)算機(jī)模型已經(jīng)嚴(yán)重過時,使得利用羅盤的精確導(dǎo)航變得困難。
雖然GPS確實(shí)有效,但有時在極地地區(qū)是不可靠的。由于北極移動速度的加快,負(fù)責(zé)繪制地球磁場圖的科學(xué)家們最近不得不比預(yù)期更早地更新了他們的模型。
北磁極(相對快速移動)和北地磁極(相對緩慢移動)
極光會移動嗎?
極光通常圍繞磁極形成一個橢圓形,因此,如果磁極移動,極光也可能會移動,這似乎很很符合邏輯。
目前,北極光主要可以從北歐、加拿大和美國北部看到。然而,如果它們向北移動,穿過地理極點(diǎn),出現(xiàn)在西伯利亞北部的上空的話。
那么會不會從西伯利亞和俄羅斯北部可以看到更多北極光,而從人口更為密集的美國或加拿大邊境則看不到那么多北極光呢?
幸運(yùn)的是,對于北半球的極光獵人來說,似乎情況并非如此。最近一項(xiàng)基于1965年的研究數(shù)據(jù)建立了極光和磁極的計(jì)算機(jī)模型。
計(jì)算結(jié)果表明,極光并沒有追隨磁極,而是追隨“地磁極”。這兩種極性之間只有很小的差別,但卻是很重要的差別。
北磁極(紅色)和北地磁極(藍(lán)色)在1900到2020年的位置變化
磁極是地球表面上指南針垂直向下或向上指向的點(diǎn)。彼此之間沒有必然的聯(lián)系,在這些點(diǎn)之間畫一條線,穿過地球,也不一定會穿過它的中心。
因此,隨著時間的推移,為了做出更好的模型,科學(xué)家們假設(shè)地球就像一個位于其中心的條形磁鐵,產(chǎn)生了彼此完全相反的兩極。
這意味著如果我們在這些點(diǎn)之間畫一條線,這條線將直接穿過地球的中心。在這條線穿過地球表面的點(diǎn)上,于是我們有地磁極。
地磁極是一種可靠的、人為平均出來的磁極版本,它一直在不規(guī)則地運(yùn)動。正因?yàn)槿绱?,它們的移動速度遠(yuǎn)不如磁極那么快。
由于極光似乎遵循更平均的磁場,這意味著北極光也沒有移動得那么快。似乎極光從來沒有移動過——至少現(xiàn)在是這樣。
最后:不用擔(dān)心,其實(shí)磁極一直在移動
我們已經(jīng)知道磁極在移動。自從地球存在以來,兩極一直在漂移。事實(shí)上,兩極甚至?xí)D(zhuǎn),北方變成南方,南方變成北方。
這些磁極翻轉(zhuǎn)在歷史上一直存在,平均每45萬年左右發(fā)生一次。最近一次逆轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬年前,這意味著我們可能很快就會迎來一次逆轉(zhuǎn)。
所以請放心,一個飄浮的極點(diǎn),即使速度很快,也不會引起太多的問題,除非你是科學(xué)要給它建模。