中國地震局專家認為地磁倒轉(zhuǎn)對人類危害不大(dà) (2004-08-16)
發(fā)布時間:2007-12-04
作者(zhě):
來源:北京科技(jì)報
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在新地(dì)球物理科幻恐怖小說《地心末日(rì)》中給地磁倒轉之後的(de)地球這樣的描繪:鳥類迷失方(fāng)向、人類生活在頻(pín)繁的輻射報警中。而在同名電影中,世界各國政府聯合建造了一艘(sōu)載人探測船,它能夠(gòu)穿越2900公裏厚的地幔層固體岩石(shí),並且能夠承受地核的(de)灼熱??這(zhè)裏的溫度幾乎可(kě)以和太陽表麵(miàn)溫度相比。探測船的任務是:引爆(bào)核彈,從而恢複地(dì)核鐵原子的自然流動並與地磁場倒轉的趨勢互相抗衡。這些僅(jǐn)僅是小說家和電影人的幻想(xiǎng)嗎?
4月21日,本報發表了《科(kē)學家擔心南北極磁極倒(dǎo)轉》一文,引述了國外(wài)專家的(de)研究(jiū)成果,提出如果南北磁極(jí)倒轉將給地球生物帶(dài)來巨大(dà)災(zāi)難。近(jìn)日本報記者專程走(zǒu)訪了中國地震局有關專家,他(tā)們卻表達了(le)截然不同的觀點。
你想過能飛越幾千公裏(lǐ)準確送信的(de)信鴿有一天會迷失方(fāng)向嗎?你想過似乎“天(tiān)性”指南的(de)指南(nán)針有一天會調轉(zhuǎn)指向嗎?以上(shàng)假設(shè)絕非危言聳聽,近(jìn)日地球物理學家們的發現似乎正向我們展現著這樣(yàng)一幅圖景。美國《科學》雜誌一篇最(zuì)新的文章提(tí)出:最近(jìn)150年來,地球南北(běi)極所產生的磁場(chǎng),正持續地急劇衰減,如果以這種速率(lǜ)發展下去,地磁場將在下個千年的某個時期徹底消失。
假如地球的(de)磁場(chǎng)真的消失意味著什麽?其對地球(qiú)的影響絕不僅(jǐn)僅是指南針不能指南(nán)那樣簡單(dān)。一些外國科學家們嚴肅(sù)地指出:如果地球失去了地磁保護傘,高能宇宙粒子和太陽粒子將毀壞人造衛星,與人類息息相關的事物將暴露在致(zhì)命的宇宙輻射之下。
所幸(xìng)更多的專家認為地磁場並不會真正消失,地球磁場的衰減隻是地(dì)球南北兩個磁極倒轉中(zhōng)的過(guò)渡(dù)而已。有專家指出,在過去的5億年中(zhōng),地球發生過數(shù)百次這種所(suǒ)謂的地磁極性倒轉。你也(yě)許會問:在(zài)由陸地和海洋組成的地球表麵,怎麽會有磁場?如果在下個千年遇到了磁場倒轉,人類(lèi)真的會有大劫難嗎?
地球(qiú)磁場來自地核外核的運動,地球磁(cí)層的形成受到(dào)太陽(yáng)風的影響。
中國(guó)地震局地球物理研究所地(dì)磁教研室副主任詹(zhān)誌佳研究員是多年從事地磁學研(yán)究的專家(jiā),他(tā)告訴記者,地球結構中的最裏一層是地核,地核又(yòu)可分為外地核、過渡層和內地核三層。其(qí)中外地核厚度約(yuē)2080公裏,物質大致成液態,正是液體外核通(tōng)過(guò)一種類似發電機的機製,產(chǎn)生了地球的磁(cí)場。目(mù)前世界(jiè)最深的鑽井深度也隻有16公裏,人類對地(dì)核內部的具體情況又不太了解。目前學(xué)術界對地磁場產生的具體過程,還在理論和假設階段。從理(lǐ)論上說,99%的地球磁場,都是(shì)在地核裏(lǐ)產生的,而所產生的磁場也隨時(shí)間緩慢變換。地磁的衰減正反映了地磁隨著時間緩(huǎn)慢(màn)變化的情況。另外還有不到1%來自地球外層(céng)的電離層。地球的磁(cí)軸和自傳中軸(zhóu)並不重合,二者的夾角是11度左右。
詹研究員介紹說:“起初有古老的看法認為,地球磁場(chǎng)有和磁鐵相似的磁力線分布,並在近地空間的觀察中得到(dào)了證實。地球兩邊的磁力線分(fèn)布比較一致,好像地(dì)心有個大磁鐵一樣。”
“後來發射衛星(xīng)上(shàng)天觀測後發現,在距地(dì)球較遠的地方,地磁場被(bèi)約束在一定的範圍裏麵,形成(chéng)所謂(wèi)地(dì)球磁層。這和從前以為的地球磁(cí)力線像(xiàng)磁鐵一樣蔓延到整個宇宙空間的情況不同,這主要是太陽發射(shè)出來的離子體??太陽風和地球(qiú)磁(cí)場相互作用的結果。由(yóu)於受太陽風的限製(zhì),向著太陽的地磁層頂部(bù)的半徑是7-9個地球半徑,磁尾部有40-100個磁(cí)層半徑。”
地磁倒轉在地球(qiú)的曆史上曾經多次出現,但目前的衰減趨勢仍不能確定。
地球磁場的倒轉又是怎麽回事呢(ne)?詹研究員解釋說:地球就像一個(gè)大磁鐵一樣,一個N極即北極,一個S極即南極,是(shì)可以發(fā)生倒轉的。原來是北極變成南極,南極變成(chéng)北極。這種變化的時間間隔比(bǐ)較長。在最(zuì)近600萬(wàn)年間發生了三次倒轉。其中最短的間隔(gé)是70萬年,而最長的則有150萬年。所以所謂倒轉是在比較長的時間尺度上發生的,而磁場衰減則是倒轉過(guò)程(chéng)中的一種現象。不過目前它確實有個衰減的過(guò)程存在,有些(xiē)地區(qū)地磁(cí)場的強度方麵有下降的趨勢。
問及到底會不會出現磁(cí)場消失的情況,詹研究員指出:“到現(xiàn)在為止,地球磁場一直存在,沒有哪個時代地球(qiú)磁場完全消失(shī)。從曆史上的情況來看(kàn),衰減到一定程度,發生地磁場(chǎng)的倒轉。地球磁場有本身必然的變化規律,也跟外界的條件有關係。以前也有國外科學家預言(yán),下個千年磁場會倒轉,從現在來講一千(qiān)年就倒轉沒有確鑿的根據(jù)。”
“根(gēn)據曆史變化規律,地磁衰減(jiǎn)到一定(dìng)程度就會發生倒轉,但(dàn)是目前地(dì)球的磁場是不(bú)是會將衰減進行下去,還有待時間來檢驗。”
詹研究員指出(chū):1900年到2000年的一百年間,地球南北極的磁場一直在衰減。2000年後的趨勢,表麵(miàn)上(shàng)看起來是可(kě)以預測。但前百年的下降曲線並不是直線,下降的速率也並不隻一個,時快時慢。自然也存(cún)在曲線探(tàn)底後,在三年(nián)五年以後慢慢上升的可能。現在計算機可以用一(yī)些模型來(lái)模擬磁場變化。有些(xiē)假設(shè)對過去的情況是成立(lì)的,對以後是否成立有待(dài)研究。《科學》雜誌上的(de)結論也隻是基於曆史經驗和現在電腦模(mó)擬研究後的推測。
地磁場是個弱(ruò)磁(cí)場,倒轉引發的強度變化並不會引發(fā)災難性後果。
地球磁場倒轉究竟會(huì)給人類的生活和周(zhōu)圍的環境(jìng)帶來怎樣的影響?“上次地磁倒(dǎo)轉是百(bǎi)萬年前的事,所以沒有曆史記載。但從(cóng)生物磁學上分析(xī),生物在(zài)磁場中要受到磁場的約束。一些實驗表明,磁場的強弱對(duì)某(mǒu)些生物的行為是有(yǒu)影響的。有些專家做過統(tǒng)計,地球磁場改變對心髒病有影響。地磁場變化期間,部分病人會(huì)有些煩躁(zào)。由此推測(cè),地磁場倒轉時,地磁的劇烈變化還是對人(rén)類有一定影響。”詹研究員如此解釋。
詹研究(jiū)員說(shuō):“生(shēng)物學家研究發現,可以遠距離精確飛行的信鴿是靠地(dì)磁來辨別(bié)方向的,如果地磁場發生變動,一定會對(duì)其飛行(háng)路線有(yǒu)幹擾。”
他同時強調:“即使地磁發生倒轉,也不可能出現(xiàn)災難性(xìng)的後果,不會發生人類不能生存這樣的現象。現在宇(yǔ)航員已經置身地磁場外仍然活得很好,雖然他們受過專門的訓練,但(dàn)說明一個事實,人類在經過一定訓練,脫離地磁場也一(yī)定(dìng)可以生存。”
“我們從地質年代去看地磁倒轉,是個(gè)突然的過程。因為地質年代(dài)動輒以億(yì)年、幾千萬年為計時單位。對於以分、時、天、年為計時單位的普通(tōng)人來說,這種倒轉則是(shì)個漸變的(de)過程。不可能出現上一秒指南針指南,下一秒(miǎo)立刻變成指北的現象。我們這一輩(bèi)人,甚至我們的孫子(zǐ)重孫都(dōu)感受不到(dào)。”
地(dì)磁場倒轉後,其強度又是否會發生變化呢(ne)?詹研究(jiū)員告訴記者:地(dì)磁的強度會有一定的(de)變化,但沒有(yǒu)必要擔心,因為整個地球磁場是一個弱(ruò)磁場,現在(zài)地表的磁場平均強度隻有1高(gāo)斯。一般地區又往往隻有0.5 -0.6高斯。比如(rú)北京地區的(de)地磁輻射(shè)就隻有0.55高斯。而在一個普通磁(cí)鐵旁邊的輻射都有幾個或幾百(bǎi)高斯,電子(zǐ)加速器邊的輻射是幾兆高斯,甚至更強。當(dāng)一個磁鐵放在我們身邊,也不覺得怎樣。即使我們在輻射很大的加速器旁邊,也沒有明顯感覺。所以地磁(cí)場這個(gè)弱磁場的變化不會(huì)給我(wǒ)們的生活(huó)帶來(lái)大影響。