據(jù)物理學家組織網站報道,近日,來自法國和丹麥的3個研究組將數(shù)百年來積攢的歷史資料數(shù)據(jù)進行了綜合,重現(xiàn)了過去數(shù)百年時間內地球磁場西移的情況。在他們聯(lián)合發(fā)表在美國《自然》雜志上的論文中,研究人員預計根據(jù)這些研究成果,他們將有望能預測未來地球磁場的移動走向。
科學家和探險家們早在數(shù)百年前便已經注意到地球的磁場存在漂移,最早在航海家日志中就已經有船長對這一現(xiàn)象進行了記載。此后,研究人員已經大致確認地球磁場的來源是由于地球外核的液態(tài)金屬層圍繞固態(tài)內核流動產生的電流引發(fā)的。人們也逐漸認識到,正是地球的磁場保護著這顆星球上的生命,讓他們免遭來自太陽的強大帶電粒子流的轟擊,如果沒有地球磁場的保護,地球上的生命將難以生存。但是其中難以解釋的一點就在于,觀察發(fā)現(xiàn)在西半球低緯度地區(qū)的地磁漂移速度相較于其北半部分或東半球顯得更快一些。
在這項最新研究中,研究人員搜集了歷史上的各種有關檔案資料——航海日志、科學記錄檔案,乃至衛(wèi)星數(shù)據(jù),將所有這些新舊的數(shù)據(jù)結合起來,試圖解釋這種差異背后的機制。
研究人員認為,導致這種現(xiàn)象產生的第一個原因就是重力對地球內核以及地幔產生的影響。它讓外層地幔中產生巨大的自轉渦流,而很明顯這種渦流會更加集中在低緯度地區(qū),而核區(qū)對流則會推動其逐漸向西漂移。
第二個原因是地球的逐漸冷卻。隨著地球的持續(xù)冷卻,地球基本呈液態(tài)的外核也逐漸降溫,在此過程中其粘度增加,但這種變化是極不均勻的。研究人員表示,在印尼下方這種粘度的增加程度更多一些,這導致該區(qū)域的內部浮力增大,也反過來導致渦流結構的扭曲,從而引發(fā)地磁的向西漂移。
總體來說,研究人員認為可以建立一個模型來描述過去數(shù)百年間發(fā)生的地磁漂移,甚至可以據(jù)此進一步開展對其未來漂移模式的預測。這一點非常重要,因為磁場發(fā)生的變化對于電磁流體非常敏感,對于人類也一樣十分關鍵,因為我們可以據(jù)此知道地球磁場還可以繼續(xù)保護我們多長時間。