【地磁倒轉】地球磁場大反轉!洞穴石筍揭密,磁場變化比你想像的還快!

【地磁倒轉】地球磁場大反轉!洞穴石筍揭密,磁場變化比你想像的還快!
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近年潛水艇新聞頻傳,包括國造潛艦「海鯤號」下水典禮、中國 093 潛艦「疑似」失事、烏克蘭使用導彈和無人機襲擊俄羅斯基洛級潛艇等,使潛艇備受關注。 9
但潛水艇對國防的地位是否如此重要?另一方面,先進觀測技術的進步,是否讓潛艇失去了隱蔽性? 8
潛艇素以隱蔽靜音著稱,具有重要的戰略意義:它不僅能夠在水下佈雷、秘密投送部隊和物資,其難以被偵測的特性更讓它成為水面艦艇的潛行殺手,使敵人畏懼不敢輕舉妄動。 7
最近研究表明,地球磁場在過去一百萬年中一直在減弱,如果這種趨勢持續下去,未來可能發生地磁倒轉。地磁倒轉會導致地球磁場大幅減弱,當新的方向確定後,磁場強度會迅速增強。 6
地磁場通常需數萬年甚至更長才會發生倒轉,其發生頻率也不固定。 5
在二十世紀早期,地質學家首先注意到一些火山岩並沒有磁化到預期的方向。首次對地磁倒轉的調查是由日本地球物理學家松山基範於 20 世紀 20 年代完成的。他發現日本某些岩石存在地磁反轉,且它們都屬於更新世或更早。 4
20 世紀 50 年代末的大部分古代地磁研究都集中在調查磁極與大陸漂移之間的關係。儘管某些岩石被發現會在冷卻時反轉磁場,但大部分磁化的火山岩在冷卻時會留下地磁場存在的痕跡。最初認為地磁倒轉每隔一百萬年發生一次,但 20 世紀 60 年代發現每次地磁倒轉的週期是不規律的。 3
20 世紀 50 年代和 60 年代,研究船收集了有關地球磁場變化的數據。由於航行路線錯綜複雜,將航行數據與磁力計讀數結合變得困難。但在繪製成圖後,明顯有明顯的規律連續磁性條帶橫跨海底。 2
地球磁場阻擋着太陽風對地球的吹襲,保護地球上的生靈與萬物。根據科學研究發現,在過去一百五十年地球磁場已經減少了百分之十到十五,若再持續削落,未來將有發生地磁倒轉的可能,造成磁爆,太陽風直接侵襲地球,將會對衞星通訊及自然生態,造成無法估計的損害。但地球磁場倒轉究竟會有多快?過程又是如何變化?從兩千年前人類發現地球具有磁性以來,直至今日這些問題依舊成謎。 1

地磁倒轉:地球磁極週期性轉換的奧秘

地磁倒轉是指地球磁極位置發生180度的轉換,也就是磁北極變為磁南極,磁南極變為磁北極。地質記錄顯示,地磁倒轉在地球歷史上多次發生過,且具有不規則的間隔時間。

地磁倒轉的機制

地磁是由地球內部熔融的金屬外核中的對流運動產生的。金屬外核中的物質在熱對流作用下運動時,會產生電流,從而形成磁場。磁場的外層被稱為地球磁場,保護地球免受太陽風和其他宇宙射線的損害。

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地磁倒轉的具體機制尚不完全清楚,但普遍認為是由地球內部地幔對流過程中磁場強度的變化所導致的。當磁場強度減弱到一定程度時,磁場會發生不穩定,並可能導致地磁倒轉。

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地磁倒轉的頻率和持續時間

地磁倒轉的頻率和持續時間在歷史上有所不同。地質記錄顯示,在過去1.6億年中,平均每40-50萬年就會發生一次地磁倒轉。然而,兩次地磁倒轉之間的時間間隔並不固定,可以從幾萬年到幾百萬年不等。

一次地磁倒轉的持續時間通常為數千年。在此期間,地球磁場會迅速減弱,然後磁極會逐漸向相反的方向移動。磁場強度最低的時期稱為地磁反轉點,此時地球磁場強度幾乎為零。

地磁倒轉對生命的影響

地磁倒轉對地球上的生命有著重大影響。地磁場保護地球免受有害的宇宙射線和太陽風的影響,而地磁倒轉會導致磁場強度減弱,使地球更容易受到這些射線的攻擊。

研究表明,地磁倒轉與大規模物種滅絕事件有關。在過去的6億年中發生過5次大規模物種滅絕事件,其中4次發生在地磁倒轉前後。這表明地磁倒轉可能對地球上的生命構成威脅。

地磁倒轉的應用

儘管地磁倒轉對生命可能構成威脅,但它也在一些領域有著重要的應用。地磁反轉點可用於確定地質年代,這是地質學家研究地球過去氣候和環境變化時的重要工具。

地磁異常(地球磁場強度的局部變化)可用於探測地下礦產和石油資源。地磁資料也被用於導航和定位系統。

地磁倒轉的時間表

下表列舉了最近幾次地磁倒轉的時間和持續時間:

延伸閲讀…

地磁倒轉_百度百科

地磁四萬年前曾逆轉,引發了劇烈氣候變化

年代 持續時間(年)
布容期-馬圖亞瑪反轉 7,000
約翰遜期反轉 10,000
吉爾薩反轉 10,000
科羅拉多期-奧爾杜瓦伊反轉 7,600
布萊剋期-門多西諾反轉 3,200
賈馬期-布魯恩斯反轉 7,500
奧爾杜瓦伊期-小約翰尼斯堡反轉 6,200
赫拉利期-戈西反轉 6,600
馬圖亞瑪期-布容期反轉 8,600