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南北磁极为什么会发生位移?

2017-07-05高帆

奥秘 2017年4期
关键词:指南针磁极南北

●高帆 编

我们华夏祖先最早发现磁石有指向南北的特性,并很早就利用地磁来确定方向了。早在两千三百多年前的春秋战国时期,我们的先民就已制作出一种可以用来指示方向的工具,叫作“司南”。它用磁石雕琢成形状像汤匙一样的东西,匙的底部很圆且滑,放在一个光滑的铜盘上,不管如何拨转这只匙,当它静止时,匙柄必定指向南方,到了宋朝出现了指南针。指南针之所以叫指南针,就是因为除了南北极点外,它无论处在哪里,两端总是分别指向南北方向。但是,地球磁场的方向并不是恒定不变的,它的南北磁极曾经对换过位置,指南针变成了指北针,这就是“磁极倒转”。

1905年,探险家阿蒙森在威廉王岛上探测北磁极的位置,他发现根据上次探测到的北极的位置,北极发生了移动。为什么地球的磁极会发生位移的情况呢?

难道指南针也会随着磁极的变化而做出改变吗?科学家认为南北磁极甚至还出现过对调的情况。

地球磁极每隔50万年就要倒转一次,而最近一次磁极翻转大约是78万年前。地球磁场正在减弱,磁极方向也在偏移,地球磁极什么时候倒转不得而知,其倒转机理仍然令人迷茫。由于地球磁极翻转时间跨度漫长,很难观察到地球磁极倒转的整个动态变化过程,因而破解地球磁极倒转之谜有着很大的难度。在地球的几十亿年历史中,磁极倒转事件多次发生。仅在最近的450万年里,就出现了4个磁场极性不同的时期。有两次和现在基本一样,是“正向期”,即地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。还有两次则是和现在正好相反的“反向期”。在每一个磁性时期里,有时还会发生短暂的磁极倒转现象。

地球磁场是由熔外层地核的相互作用产生的。流动的铁会产生电流,电磁场会持续发生变化。

为什么会出现磁极变化呢?地球磁场反复变化有什么规律吗?科学家们对此也没有得出统一的观点。大部分科学家认为,当地球内部液态铁质流围绕着地核中心流转时,如果突然发生变化,其流动方向倒转,就会引发磁极倒转现象。

地磁倒转的问题吸引着许多地质学家和地球物理学家,目前有两种主流观点。一种认为,这种磁极倒转是偶然事件,可能是对流产生的。如果地球内部某处的磁性突然比其他地方强,则它会将磁力挤出地表,挤到地表的磁力形成一个小磁场,并会反作用于原磁力溢出点,在这种情况下,就发生了磁极倒转。

但也有人认为,地球磁场的倒转并不是一个随机事件,而是有一定的规律可循,也是可以预报的。只是由于地心变化太过复杂,人们还没能够总结出类似流体运动的规律。然而,具体原因到底是什么,还有待于科学家的进一步研究。

●资料来源:科技讯、未来世界网

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