地核的構造

地球磁場是保護人類免遭外太空各種致命輻射的生死屏障

　　據美國太空網報道，地球強大的磁場是保護人類免遭外太空各種致命輻射的生死屏障，然而，科學家的最新研究發現，地球內部的地核正在改變為地球提供保護的磁場，這可能使衛星和其他航天器易於遭受高能輻射的破壞。

　　該研究發現，整個磁場的衰弱過程可能持續數百年，乃至數千年，但持續幾個月的更小、更快速的波動可能會使衛星失去磁場的保護，這已經引起科學家的警惕。最新模型利用過去9年的衛星數據，試圖發現地核內突然的流體活動如何改變地球周圍的磁場。這是研究人員首次觀測到磁場在幾個月內發生如此劇烈的變化。

　　德國地球科學研究中心的地球物理學家米奧拉·曼蒂(Mioara Mandea)表示：「南大西洋已經出現了這些變化，這一地區的磁場最弱，僅為普通磁場的三分之一。」事實上，在發現新的變化前，南大西洋地磁異常區(SAA)的磁場就已經出現了減弱的情況——保護地球的氣泡出現了塌陷。

　　地球磁場向太空延伸約3.6萬英里(約合5.8萬公里)，是由導電地核的旋轉效應產生的，此時地核就像一個巨大的電磁體。地球磁場形成一個淚珠形的氣泡，保護地球生命免遭太陽高能輻射的危害。距離現在最近的一次磁場大規模變化發生在78萬年前，當時地球出現磁性逆轉(magnetic reversal)現象，儘管這種逆轉經常發生。

　　南極和北極的磁性逆轉一般涉及磁場的衰弱，而只有在過了一段時間之後，相反極性的磁性才能得到恢復和重組。近年來的一些研究表明，下一次磁性逆轉可能迫在眉睫。測試磁場和地核深處1864英里(3000千米)區域之間的相互作用在過去非常困難，但隨著CHAMP 和Orsted等衛星不斷發回新的觀測數據，研究人員開始對這種現象進行集中研究。

　　曼蒂這次同丹麥哥本哈根大學地球物理學家尼爾斯·奧爾森(Nils Olsen)合作，設計了一個地核流體模型，模型模擬結果同CHAMP等衛星觀測到的地球磁場變化一致。但是，南大西洋地磁異常區磁場快速削弱可能預示著此類衛星未來的運轉將遇到麻煩。由於失去快速變化的地球磁場的保護，衛星的電子裝置將被太陽的輻射風暴烤焦。

　　曼蒂在接受太空網採訪時表示：「對於衛星來說，這給它們構成了嚴峻挑戰。如果遭到太陽輻射風暴和高能粒子的襲擊，衛星的信號將受到影響，它們將失去同地面的聯繫。」通過太陽風，太陽持續對地球發動「輻射轟擊」，但在這裡它遭到地球磁場的頑強阻擊。這種影響形成了淚珠形狀的磁氣圈氣泡，但即便是強大的磁場，也不能阻止所有高能粒子的轟擊。2006年，大量太陽黑子形成了一次規模龐大的輻射風暴，使幾顆恰好面對太陽的衛星暫時「失明」。

　　身在國際空間站的宇航員被迫撤回到保護區，以免暴露於核輻射之下。過去150年裡，地球磁場的磁性至少衰弱了10%，這種狀況還將影響到即將發生的磁性逆轉。曼蒂和奧爾森希望依據不斷更新的觀測數據，繼續對他們的模型進行修正，也許他們的研究最終有助於預測地球磁場的未來變化。《自然地球科學》(Nature Geoscience)雜誌的網站曾對這項研究結果做了詳細描述。