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地球磁場減弱15%磁極或將翻轉 威脅人類

地球磁場(沙莉/攝影)
地球磁場(沙莉/攝影)

【記者沙莉/編譯】 地球磁場保護著我們的地球不受太陽風的毀滅性打擊。磁場產生的保護區域延伸數千英里進入太空,磁力影響著一切,從全球通信到動物遷徙和天氣模式。但這個對地球生命如此重要的磁場,在過去200年間已經減弱了15%。科學家宣稱,這可能是地球磁極將要翻轉的一個跡象。翻轉過程中磁性的減弱乃至消失,會給許多動物帶來滅絕性的災難,對人類的影響也是災難性的。目前科學家尚不能確定何時可能發生磁極翻轉。

磁極翻轉危害大

英國《每日郵報》報導,如果磁極翻轉發生,太陽風會使電網癱瘓、地球氣候急劇變化、臭氧層出現空洞,癌症發病率激增,對人類的影響可能是毀滅性的。利物浦大學地球海洋與生態科學系教授霍姆(Richard Holme)認為後果很嚴重,「想像一下你的電力供應中斷幾個月會怎麼樣,現代生活不能沒有電。」

研究人員預測,磁極翻轉使每年有數十萬人將死於太空輻射水平的提高。英國倫敦大學學院穆勒太空科學實驗室福賽思(Colin Forsyth)博士說,「屆時輻射可能比從人類活動造成的臭氧空洞輻射大3-5倍。此外,臭氧空洞將更大更持久。」

太陽活動中對著地球噴射出高速高能粒子和帶電粒子,被稱為太陽風暴,對地球最具破壞力,這些粒子撞擊地球磁場和大氣層,但絕大部份太陽高能粒子被阻擋在地球磁層之外,僅有少量沿著地球磁力線被偏轉進入地球的兩極地區,兩極的高層大氣,受到轟擊後會發出光芒,形成極光。地球磁場實際上是對太陽風暴起到了一個屏蔽、抵禦和保護地球的作用。磁層是磁場​​產生的環繞地球的大面積區域。

太陽風暴對於電網的破壞是最致命的,1989年3月13日太陽風暴誘導產生的電流熔毀了加拿大魁北克變壓器,造成電網癱瘓,600萬人在沒有電力供應的情況下度過了9個小時。2003年的萬聖節前後,太陽風暴使全球範圍內的通訊受到干擾,瑞典有5萬人的電力供應中斷。

空間研究機構對待地球磁場翻轉事件很嚴肅。去年11月,歐空局SWARM任務發射了3艘飛船,希望揭示地球磁場在如何發生改變。SWARM任務計劃提供更好的地球磁場電流地圖,幫助科學家瞭解空間天氣對衛星通信和全球定位系統的影響。

福賽思博士說,「雖然我們對地球內部有一個基本的瞭解,有很多我們仍然不知道,我們並不完全瞭解地球的磁場是如何產生的,它為甚麼是可變的,這些變化的時間尺度。」

古陶器成為地球磁場變化的證據

在令人驚訝的來源——古陶器已經找到地球磁場衰落的歷史證據。科學家們發現,古陶器可以作為磁場化石,因為它們含有鐵基礦物磁鐵礦。陶器製成時,磁鐵礦礦物就像羅盤針對準地球的磁場。通過檢查史前到近代的陶器,科學家們發現地球磁場在過去幾個世紀中顯著地發生了變化。古陶器證據顯示地球的兩極可能即將進行另一次翻轉。

他們已經發現,地球磁場是永久性不斷變化的。磁北漂現象和每幾十萬年發生一次的極性翻轉使指南針能夠指向北,而不是南。

如果磁場持續衰減,數十億年後,地球最終可能會像火星一樣,從海洋世界成為一個乾燥貧瘠的不毛之地。

據英國地質調查局,地球磁場每百萬年平均發生四五次極性反轉事件。

磁場和大氣是地球的保護盾牌

如果發生極性翻轉,它會導致地球的磁屏蔽系統被削弱幾千年,防禦洞開,造成宇宙射線進入。磁場和大氣是保護地球不受太陽風暴傷害的雙層防禦系統。蘭開斯特大學空間科學家Jim Wild說,「太空充滿了有害生物組織的東西,如果我們沒有大氣,那些東西會傷害我們。磁場保護著大氣不受太陽風危害。」

福賽思博士說,有研究表明,地球磁場減弱時,在對流層中雲層覆蓋會增加,極地臭氧空洞增加。北半球的影響將特別明顯,臭氧空洞區域內高達40%的臭氧可能損失,遠比當前的損失更大。

事實上,有證據表明,有些地區顯示翻轉已經發生。霍姆教授說,「南大西洋的力量異常增加,巴西出現弱磁場地區,它上方的衛星比在其他地方發生多得多的問題。在這個位置的天體物理衛星只能關閉,當然就不能幫助學者研究巴西雨林的狀況。」NASA磁層學科學家Mona Kessel說,「非常強烈的帶電粒子可能對衛星和宇航員產生有害的影響」。

科學家們指出,雖然磁翻轉可能會對人類導致問題,但並不一定是災難性的。霍姆教授說,「磁翻轉在過去有許多反覆,而一直沒能證明和生物大滅絕有甚麼關係」。也有研究人員指出,有許多種鳥類和魚類可以感受地磁場的方向並以此來遷徙或者是在黑暗的水域中覓食。當地磁場變化使得它們無法再依靠它辨別方向時,這些物種或者另外一些適應力比較差的就可能會「突然」滅絕。

當然不是所有的後果都不好。太陽風擊中大氣時,沒有磁場的偏轉作用,全球各地晚上都能看見美麗的極光了。

太陽活動週期大約為11年,每個週期的高峰期,太陽的整個磁場就會發生一次磁極翻轉。太陽的北極在2012年的夏天已經轉變。去年年底南極也完全翻轉。

(責任編輯:畢儒宗)