地球磁場的「混蛋行為」：是誰在搗亂引發地磁急變？

　　這張地核的概念圖顯示，劇烈的波動（紅色和藍色）使地球磁場線（橙色）發生強烈扭曲。這種神秘現象名叫地磁急變。

　　新浪科技訊 北京時間5月5日消息，據國外媒體報道，地球磁場能夠保護我們免受太陽風和宇宙輻射的傷害，讓地球上的生命得以存續。但每隔10年左右，地球磁場總會做出一番「混蛋行為」。

　　「地磁急變」是指地球磁場強度突然發生變化。有些磁場變化是逐漸發生的，會持續成百上千年之久，但這種劇烈的強度變化最多只會持續幾年，而且每次只會改變地球特定部位的磁性。例如，人類記錄下的頭幾次地磁急變之一發生在1969年，曾短暫地改變了西歐地區的磁場。

　　自此之後，每隔10年左右，人們就會在世界的某個地區探測到一次地磁急變。而科學家目前仍不清楚這種現象的成因。很多地磁現象（如極光）都是由帶電太陽風猛擊地球磁氣圈導致的，但科學家認為，地磁急變可能源自地核深處。地球磁場本身就是由熾熱的、持續攪動的液態鐵形成的。但引發這種急變的確切機制目前仍然成謎。

　　不過，4月22日發表在期刊《自然地球科學》（Nature Geoscience）上的一項新研究為這一現象提供了可能的解釋。一套全新的地核物理行為計算機模型顯示，地磁急變可能由地核深處釋放出的、上浮的熔融態物質團塊導致。

　　是誰在「搗亂」？

　　在這項最新研究中，研究人員通過不懈努力，建立了一套能夠再現外層地核物理條件的計算機模型。在進行了相當於400萬小時的計算之後（歸功於一台法國超級計算機，計算速度大大加快），該模擬地核產生的地磁急變與過去數十年來觀測到的實際急變頗為吻合。

　　這些模擬出的地磁急變每隔6至12年就會對磁氣圈造成一次輕微干擾。然而，這些急變似乎源自25年前發生在地核中的浮力異常。當熔融態物質形成的氣泡上浮至地核外表面時，便會產生強大的波，並沿著地核附近的磁場線迅速傳播，導致主導地球磁氣圈的液體流動「發生劇變」。最終，這些在地下發生的突變會以地表高處磁場擾動的形式顯現出來。

　　「地磁急變是我們預測未來數十年地磁場行為的一大障礙。」研究作者們在論文中寫道，「而若能以數字形式再現地磁急變，將為我們提供一種探測地球深處物理特性的新途徑。」

　　研究人員指出，雖然無法通過對地核的實際觀測確認此次模擬結果（地心附近溫度和壓力極高，根本無法接近），但有了這樣一套能夠較為精確地再現歷史上地磁急變的模型，或許能幫助我們預測未來將發生的地磁急變。

　　若能提前獲知地磁急變的發生時間，還可幫助科學家監測和了解該現象對其它地球動力學過程的影響。例如，2013年發表在《自然》期刊上的一篇論文提出，地磁急變有可能使一天的時間延長。研究人員認為，地核液體流動的突然變化可能會使地球自轉發生輕微改變，導致每過6年、一天的時間便會延長1毫秒。據研究人員報告，地球日延長的周期似乎的確與幾起知名地磁急變有所關聯。

　　若地磁急變的確每隔幾年就會使我們的工作日延長一點兒，至少有一點是肯定的：地磁急變這個名字取得很對，它的確是個混蛋（「急變」的英文為jerk，亦有「混蛋」之意）。（葉子）

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