地球磁场就像一个巨大的防护罩,保护着地球不受太阳带电粒子的侵害,而地球磁场中的任何一个细小凹痕,都会给地球带来一些不必要的麻烦。科学家发现,在南美洲和南大西洋的上空就有一个异常脆弱的区域,那里的地磁场比其它区域的地磁场要更加靠近地面。经分析,这个位置地磁场的变化可能会影响地球气候,或可能预示着地球深处的某些情况。
地球内在南大西洋异常区之所以会出现,是由于地球核心的两个特征所引起的:
地磁轴的倾斜。地心熔融物质的流动。我们可以把地球看做成一块条形磁铁,北极和南极分别代表相反的磁极。但与条形磁铁不同的是,地球的磁场并不十分稳定,因为地球内部富含铁的熔融物质会随时处于流动状态。这些搅动的金属就像一个巨大的发电机,地磁场的电流也由此产生。
随着地心熔融物质的流动,地幔上方的会发生非常复杂的地层波动,虽然这种波动人类感受不到,但地磁场会随着这种波动而发生变化。如果南大西洋异常区的磁场开始减弱,也证明该区域地表之下可能发生了某些状况。所以尽管南大西洋异常区域主要由地球内部引起,但造成的影响也超出了地球表面,最直接的影响就是地球大气的变化。
太阳会随时向宇宙释放一种名为太阳风的粒子流,同时也会释放大量的等离子体和辐射云,这些能量辐射能跨越非常远的距离来到地球并撞击地磁场。一般来说,地磁场会保护地球不受这些高能粒子的侵害,并将来自太阳的高能粒子困在地球的范艾伦辐射带中,限制高能粒子沿地球磁力线传播。但如果地球遇到特别强的粒子风暴,范艾伦辐射带就会开始变形,从而使带电粒子渗透到地球大气中,南大西洋异常区则会加剧这一过程。
对气候的影响
要知道,地球表面的温度变化主要受太阳辐射的影响,所以太阳风的强弱变化也会导致地球大气的变动,并与地磁场息息相关。大气中充满了各种温室气体,会与太阳活动带来的高能粒子混合,产生各种复杂的反应。比如在太阳辐射的高峰期,太阳紫外线辐射会明显加强,被大气平流层吸收加热,产生高纬度风,而在南大西洋异常区域里,这些情况将变得更加复杂。
现在,南大西洋异常区的主要表现在该区域对地球的辐射保护降低,尤其是经过该地区的轨道卫星,如果不小心被高能粒子击中,可能会出现短路等事件。科学家还发现南大西洋异常区域的范围开始扩大,其中心每年向西移动0.3经度,如果南大西洋异常区继续以这样的速度扩大,到了2240年,磁场异常范围将涵盖南半球的一半区域。
至今为止,科学家都还无法判断出地球磁场出现“凹痕”的原因是什么,因为不管是远处的太阳还是地壳的深处,都是目前人类还无法涉足的地带。