 打開鳳凰新聞，查看更多高清圖片 地球的地磁盔甲上有一條裂縫，而且還在擴(kuò)大。 我們地球磁場(chǎng)的一個(gè)弱點(diǎn)，位于南大西洋上方，在過去的兩個(gè)世紀(jì)里，它一直在擴(kuò)大，并且開始分裂為兩部分。 對(duì)于我們這些在地面上的人來說，并不用擔(dān)心:磁場(chǎng)繼續(xù)保護(hù)地球免受致命的太陽輻射。 但南大西洋異常區(qū)（South Atlantic Anomaly），確實(shí)影響了衛(wèi)星和其他航天器通過南美洲和南部非洲之間的區(qū)域。 這是因?yàn)榇罅康膸щ娞柫Ｗ訚B透到磁場(chǎng)中，這可能會(huì)導(dǎo)致電腦和電路出現(xiàn)故障。 美國宇航局(NASA)稱之為“凹痕”（dent）。這個(gè)不斷增長的“凹痕”的來源有點(diǎn)神秘。但科學(xué)家們預(yù)計(jì)它會(huì)繼續(xù)膨脹。 巴黎地球物理研究所(Paris Institute of Earth Physics)的地磁專家朱利安·奧伯特(Julien Aubert)表示:“這東西未來會(huì)變得更大?！?/p> 奧伯特認(rèn)為，這個(gè)凹痕可能與埋藏在地球內(nèi)部2897公里(1800英里)深處的兩個(gè)巨大致密巖石團(tuán)有關(guān)。由于它們的組成，這些巖石團(tuán)會(huì)干擾外核的液態(tài)金屬，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)。 根據(jù)亞利桑那州立大學(xué)研究地球動(dòng)力學(xué)的研究員錢遠(yuǎn)（音譯Qian Yuan）的說法，這兩個(gè)巖石團(tuán)“在體積上比珠穆朗瑪峰要大數(shù)百萬倍”。 錢遠(yuǎn)的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些碎片的起源來自于另一個(gè)世界：在一顆古老的火星大小的行星撞向地球后，它可能留下了這些碎片。 地球內(nèi)部藏著一顆有45億年歷史的行星的碎片 在地球表面近3219公里處，地球外核的旋轉(zhuǎn)鐵產(chǎn)生了磁場(chǎng)，從那里一直延伸到地球周圍的空間。 這種漩渦部分是由來自地核的更熱、更輕的物質(zhì)上升到上面半固態(tài)地幔的過程產(chǎn)生的。在那里，它與溫度更低、密度更大的地幔物質(zhì)交換位置，沉入下面的地核。這就是所謂的對(duì)流。 問題是在南部非洲地核和地幔之間的邊界處有東西正在破壞這種對(duì)流，從而削弱了其上方的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
圖片來源：Sanne.cottaar/WikimediaCommons/CC-BY-4.0 奧伯特說，錢遠(yuǎn)的團(tuán)隊(duì)正在調(diào)查的一個(gè)巖石團(tuán)是罪魁禍?zhǔn)祝坪跏呛侠淼摹?/p> 錢遠(yuǎn)的研究假設(shè)這些巖石團(tuán)是一個(gè)叫做“忒伊亞”（Theia）的古代行星的殘余，它在45億年前撞擊了嬰兒期的地球。這次碰撞造就了月球。 在那次撞擊之后，人們認(rèn)為“忒伊亞”的兩個(gè)部分可能已經(jīng)沉沒，并在地球地幔的最深處保存了下來。 錢遠(yuǎn)說，相比地球地幔的其他部分，這些巖石團(tuán)——專業(yè)術(shù)語叫大型低剪切速度區(qū)(Large low-shear-velocity provinces——的密度在1.5到3.5個(gè)百分點(diǎn)之間，也更熱。 所以當(dāng)這些巖石團(tuán)參與到對(duì)流中，它們可能會(huì)擾亂正常的流動(dòng)。反過來，這可能會(huì)導(dǎo)致南部非洲地核的鐵旋轉(zhuǎn)的方向與地核其他部分的鐵相反。 地球磁場(chǎng)的方向取決于內(nèi)部鐵運(yùn)動(dòng)的方向。要有一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，整個(gè)物體的方向必須相同。因此，任何偏離常規(guī)模式的區(qū)域都會(huì)削弱磁場(chǎng)的整體完整性。 不過，這些大型低剪切速度區(qū)可能根本不是該磁場(chǎng)薄弱的原因。 “為什么太平洋上方的磁場(chǎng)沒有出現(xiàn)同樣的弱磁場(chǎng)呢?另一個(gè)大型低剪切速度區(qū)就在那里?”丹麥技術(shù)大學(xué)的地球物理學(xué)家克里斯托弗·芬利發(fā)問。 “對(duì)立地區(qū)” 較弱的磁場(chǎng)使更多來自太陽風(fēng)的帶電粒子能夠到達(dá)低地球軌道上的衛(wèi)星和其他航天器。這可能會(huì)導(dǎo)致電子系統(tǒng)出現(xiàn)問題，中斷數(shù)據(jù)收集，并導(dǎo)致昂貴的計(jì)算機(jī)部件過早老化。 奧伯特說，在20世紀(jì)70年代、80年代和90年代，南大西洋異常區(qū)經(jīng)常發(fā)生衛(wèi)星故障。 即使在今天，歐洲航天局也發(fā)現(xiàn)，飛過該地區(qū)的衛(wèi)星“更有可能出現(xiàn)技術(shù)故障”，比如可能會(huì)中斷通信的短暫故障。 這就是為什么衛(wèi)星操作員通常在物體經(jīng)過該區(qū)域時(shí)關(guān)閉非必要部件的原因。 據(jù)NASA稱，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡每天繞地球運(yùn)行15圈，其中有10圈會(huì)經(jīng)過這個(gè)異常區(qū)域，近15%的時(shí)間都在這個(gè)“對(duì)立區(qū)域”。 研究人員使用一組統(tǒng)稱為“Swarm”的三顆衛(wèi)星來監(jiān)視南大西洋異常現(xiàn)象。 一些研究表明，該地區(qū)的總面積在過去200年里翻了兩番，而且還在逐年擴(kuò)大。自1970年以來，這種反常現(xiàn)象也減弱了8%。 在過去的十年里，“Swarm”還觀察到異?，F(xiàn)象已經(jīng)分裂為兩部分:在非洲西南部的海洋上形成了一個(gè)磁弱區(qū)，而另一個(gè)位于南美洲東部。 芬利表示，這是個(gè)壞消息，因?yàn)檫@意味著航天器的危險(xiǎn)區(qū)域?qū)⒆兊酶蟆?/p> 他說:“衛(wèi)星不僅會(huì)在南美洲上空出現(xiàn)問題，當(dāng)它們經(jīng)過非洲南部上空時(shí)也會(huì)受到影響?！?/p> |
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