QotW:如果地球的极性反转会发生什么?

如果地球磁场极性反转会发生什么?地质学家约翰·昂德希尔解释道:
2020年1月24日

EARTH-FROM-ISS

国际空间站拍摄的地球照片

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问题

“我的问题与地球磁场的反转有关。很明显,地球已经相当有规律地逆转了它的极性,也许已经到了下一次逆转的时候了。这是怎么发生的,会有什么影响?是快还是慢?地球的磁场会在一段时间内减弱,让我们暴露在太阳辐射和其他影响之下吗?它将如何影响我们对技术的依赖?”

回答

听众雷问了一个惊天动地的问题。梅根·麦格雷戈在地质学家约翰·昂德希尔的帮助下找到了答案。

地球磁场是由地球核心液态铁金属的旋转运动产生的。这个磁场的形状与条形磁铁周围的磁场大致相同,有一个北极和一个南极——即所谓的偶极场。我与剑桥大学地球科学系主任理查德·哈里森(Richard Harrison)进行了交谈,以了解磁场翻转需要多长时间。

理查德:平均每隔20万年到30万年,地球磁场的极性就会翻转,所以原来的磁北极变成了磁南极,反之亦然。最后一次逆转发生在78万年前,所以是的,你可以说我们已经“过期”了。然而,地磁倒转是随机发生的,间隔时间不规则,所以不可能准确地预测下一次地磁倒转会在什么时候发生,尽管地磁场的某些方面变化很快(以10年到100年的顺序),但一次完全的地磁倒转需要几千年的时间才能完成,所以即使明天就开始,在我们的有生之年也不会倒转。

梅根:这是一个经典的灾难电影情节:地球磁场突然反转,一切都乱了套。理查德认为,现实可能没有那么可怕。

理查德-要理解磁极反转可能是什么样子,关键是要认识到磁场不是一个完美的偶极子。例如,在南大西洋异常区(南大西洋一个磁场强度异常低的区域),磁场与预期的偶极子磁场明显偏离。

在地磁反转期间,地球磁场的正常偶极子部分将为零,只留下这些奇怪的异常现象。我们最终可能不只是两个磁极,分布在世界各地。

理查德-在这种多极状态下,磁场明显更弱,更复杂,使我们更容易受到宇宙射线和太阳辐射的冲击。这种影响将类似于目前在南大西洋异常区内所经历的情况:卫星在通过该区域时受到的干扰增加,宇航员报告说他们的笔记本电脑崩溃了。在地球上,我们可以看到电力和卫星通信网络的大规模中断,以及宇宙射线暴露的增加,实验表明这可能导致认知功能障碍。话虽如此,磁场在地球的过去已经翻转了很多次,几乎没有证据表明它对生命产生了重大影响——我们可能会幸存下来,但我们的手机接收可能不会……

Megan -谢谢你Richard。下周的热点问题来自罗宾。

Robin:我在播客中听说,我们被晒伤的原因是身体试图修复被紫外线辐射损坏的细胞。所以,如果一个人晒伤的时间比另一个人长,是否意味着他们的免疫系统更差呢?

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