hello年夜家好,我是健康百科网网小航来为年夜家解答以上题目,地磁场的标的目的是怎样划定的,地磁场为什么会倒转)良多人还不知道,此刻让我们一路来看看吧!
下一次地磁倒转甚么时辰来,接下来我们就来聊聊关于地磁场的标的目的是怎样划定的?以下内容年夜家无妨参考一二但愿能帮到您!
地磁场的标的目的是怎样划定的
下一次地磁倒转甚么时辰来
新闻布景
近日,海峡两岸科学家联手在闻名学术期刊《美国科学院院刊》上颁发了一篇论文,经由过程研究贵州三星洞内的石笋,他们发现地磁的南、北极可快速倒转,可能只需要一百多年。这可能会对地球生物圈、卫星通信装备等造成影响。
地磁倒转的发现
在太阳系中,地球是一个很是出格的星球,她概况有年夜量的液态水,有怪异板块机关,有地动、火山,更是有一个全球性的磁场。所谓全球性的磁场,就是说全部地球的地磁场是一致的,所有处所磁极的指向都是不异的,有着配合的地磁南极和北极。不像火星,磁场是局部的,分歧的处所磁极的指向分歧。
因为地磁场的存在,从太阳吹向地球的年夜量高能射线(太阳风)在接近地球的时辰被扭曲转向,禁止太阳风直接接触电离层,使电离层不至于逸散。另外一方面,在年夜气层的顶部,有一些气体份子会产生电离逃逸,好比氧离子和氢离子。而地磁场可以或许把将要逃逸的离子从头送回电离层,保持年夜气的不变。
固然地磁场摸不着看不见,可是人类操纵磁场的时候很早。在古代中国,就有益用司南和指南鱼唆使标的目的的记实。可是,直到1600年,才由英国闻名的物理学家吉尔伯特初次提出,地球自己就是一个庞大的磁铁,有两个磁极,指南针的工作道理就是磁铁之间的吸引,而且准确指出地球内部有一个铁的内核。不外,在随后的数百年里,人们一向以为,地磁场,最少地磁的标的目的,是不变的,指南针唆使的南北标的目的是恒定的。但后来发现,地磁场长短常不不变的,不论是标的目的仍是强度。
和其他重年夜的地质学发现一样,人类对地磁倒转最初的熟悉来历于对岩石的研究。在地球的岩石中,或多或少城市含有一部门的铁。在岩浆岩中,当高于某一特定温度时,里面磁性元素铁的磁场会在地磁的感化下定向摆列;当冷却低于这一温度时,岩石就不再受地磁的影响,从而记实下那时地磁场的标的目的。物资的这一特征是闻名的物理学家居里夫人最早发现的,后来人们就把这一特定的温度称为居里点,分歧物资的居里点其实不不异。在沉积岩中,此中的铁在沉积的进程中,受地磁场感化也会产生重排,从而记实下那时的地磁场标的目的。
在1906年,法国地球物理学家布容在研究法国中南部火山区熔岩及其下面的粘土沉积物的时辰,发现岩石记实的磁极和此刻的地磁极是相反的,从而猜测地球的磁场可能产生过倒转。在上世纪20年月,日当地质学家松山对日本、朝鲜和中国东北的玄武岩进行了年夜范围的磁性查询拜访,系统地研究了地磁倒转的题目。但这些研究在那时并未引发足够的正视。
直到上世纪50年月,跟着地质年月学的成长,科学家才逐步意想到地磁倒转是一个全球性的题目,并起头着手应用地磁学解决诸多地质学的题目。好比,在年夜洋底的玄武岩中发现了对称的磁异常条带,这是由于从地球深处不竭上涌的岩浆向两侧扩大,记实下了那时的古地磁标的目的,这类条带成为海底扩大的直接证据。时至本日,地层记实的古地磁标的目的,仿照照旧是地质学家恢复板块在汗青期间的位置和漂移轨迹的最有力证据。
未解之谜——地磁场倒转
地磁学的研究在诠释地球机关方面获得了庞大的成功,可是地磁场为何会倒转?到今朝为止,这个题目并没有一个让人对劲的谜底。在2005年,美国闻名杂志《科学》在创刊125年之际,向全球各范畴的顶尖科学家征询定见,提出来125个主要科学题目,地磁倒转之谜即为此中之一。
在曩昔的8300万年中,地磁场共倒转了183次,并且没有较着的纪律,有时辰100万年可以倒转五六次,有时辰可能只有一次。在恐龙茂盛的白垩纪(侏罗纪后),地磁场不变了4000万年没有产生倒转,这段时候地磁场的标的目的和今天是一样的,是迄今为止地层记实中延续最长的地磁不变期。比来的一次倒转产生在78万年之前,并连结至今。
地磁场的发生和倒转可能和地核的状况和活动有关。地核的深度为2900千米,又可以分为外壳和内核,此中外核为液体,内核为固态。地核的首要构成为铁和镍,别的还有硅、硫等元素,温度在5000摄氏度以上。此刻一种比力风行的不雅点以为,地磁场发源于地核的活动。因为地核极端的高暖和液态的存在情势,外核物资与热量的对流十分遍及。我们知道,铁是一种磁性金属,其对流可以造成磁场与电流的彼此激起,构成不变的全球性磁场。这被称为地球发机电模子。
固然地磁场发生的具体缘由另有待进一步研究,但比力肯定的是必定和液态的地核有关。和地球十分近似的月球和火星,因为体积较小、冷却快,地核已完全固化,因此没有全球性的磁场存在。
尝试室理论摹拟成果表白,地核的活动是不纪律的,发生的磁场会随机转向。可是,这类尝试室的摹拟成果,是不是合用于天然状况,仍有待验证。
我们此刻处于下一次地磁倒转的关隘吗?
好久之前就有人预言,此刻地磁场正在削弱,我们或许处在地磁倒转的关隘。
地球磁极的变更,其实不是一刹时的工作,一般会延续数千年或数百年的时候。本次海峡两岸科学家的研究成果乃至申明,地磁场可以在一百多年的时候内完全转向。按照对地球上历次古地磁倒转的研究成果,在地磁场倒转时代,会有两种现象,一个是地磁极的快速移动,另外一个是地磁场强度的削弱。
前面我们提到,在古代,地磁场就已被用来唆使标的目的,可是地舆的北方和指南针唆使的北方其实不是重合的,两者有一个夹角,称为磁偏角,地球上分歧位置的磁偏角其实不不异。早在宋朝,沈括在《梦溪笔谈》中就记录了磁偏角的存在。并且,地磁的北极在也在不竭的转变,在20世纪伊始,地磁的北顶点位于加拿年夜北部列岛,此刻已移动到了地舆北顶点四周,正朝着俄罗斯西伯利亚标的目的活动,100余年间向北移动了15°(纬度)还要多。不但如斯,移动的速度还纷歧样,近30年来有加快的趋向。但相对应的地磁南极转变就比力小,固然也在接近地舆的南极,但移动了不足5°。在地磁倒转时代,磁很可能会移动到中低纬度地域,好比处于中国境内,乃至赤道四周。地磁极不竭移动的成果,可能就是地磁极的倒转。
不但如斯,当今地磁场的强度也在不竭削弱。自1932年德国闻名数学家高斯第一次记实地磁场强度以来,到今朝磁场强度已降落了年夜约10%。汗青上在地磁倒转时代,地磁场的强度最年夜可能会降落到此刻的5%摆布。
汗青上各次地磁倒转年夜城市陪伴地磁场强度降落,和磁极的漂移,但这其实不必然城市终究致使地磁倒转,也可能只是地磁场正常的波动。或许我们此刻正处于新一次地磁倒转的关隘,或许不是。因为地磁场转变的极端不纪律性,科学家其实不能给出精确的预言,今朝只是有这类可能性,但要多久才能完全倒转,其实不肯定。究竟结果,这是最少几十万年才会产生一次的事,并没有纪律可循。
延长浏览
地磁削弱或倒转对生物圈影响年夜吗?
可能有人还记得,在2009年有一部热映的片子《2012》。在这部影片中,2012年地球的地磁场俄然产生倒转,由磁北极俄然变成磁南极,并由此激发一系列灾害,好比辐射加强、通信间断等,社会堕入一片紊乱。
固然片子中地磁倒转的后果很可骇,但现实上影响并没有那末年夜。地磁场可以屏障外太空射线,可以保持年夜气不变,为迁移动物导航。可是今朝并没有发现生物年夜灭尽与地磁倒转有较着的对应关系,地磁倒转的次数弘远于生物年夜灭尽的次数。这申明,地磁倒转对生物影响并没有那末年夜。
在地磁极倒转时代地磁场会削弱,但不会消逝,这其实不意味着对生物造成扑灭性的冲击。我们稠密的年夜气一样可以屏障年夜部门的宇宙射线,并且地磁倒转的时候也是比力短的,对年夜气的影响也很小。可是对依托地磁场来导航的生物的影响其实不是十分清晰,或许它们会很快顺应新的磁场。磁场固然会削弱,但不会消逝,并且也会有益处,好比低纬度地域也能够看到标致的极光。整体而言,地磁倒转对生物系统的影响是很有限的,不需要过度担忧。
不外,地磁场的削弱也许对人类的电力装备有较年夜的影响。掉去地磁场的庇护,来自外太空的高能射线可以直接影响卫星,造成通信间断,或造成电力装备破坏或停电,就像太阳黑子爆发的磁暴。(贾斌)
本文就为年夜家讲授到这里,但愿对年夜家有所帮忙。