從20世紀(jì)初開始，地球磁場北極就一路向北移動。近20年，地磁北極遷移突然加速，超出了預(yù)期。據(jù)美國生命科學(xué)網(wǎng)報道，地磁北極目前已經(jīng)穿越了本初子午線。美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心和英國地質(zhì)調(diào)查局預(yù)測，這一移動過程將繼續(xù)，但速度會有所減緩。磁極“離家出走”是否會引發(fā)不可預(yù)知的后果，備受關(guān)注。

世界地球磁場模型不得已提前更新

早在17世紀(jì)初，人們就已經(jīng)知道地球上存在著巨大的磁場。這一磁場可以保護地球生命免受宇宙射線的傷害，還能阻止太陽風(fēng)接觸電離層。磁場的強度和磁極的位置都不是一成不變的。

在過去20年，地磁北極一直在以每年34英里（約合55公里）左右的速度向俄羅斯移動，相當(dāng)于每天前進150米，移動速度比過去4個世紀(jì)的任何時候都要快，這引起了全球科學(xué)家的關(guān)注。

世界地磁場模型（WMM）作為現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，按照慣例每5年更新一次，現(xiàn)有模型的有效期原本應(yīng)到2020年，但由于地磁北極移動速度過快，地磁專家們在今年1月就提前更新。

地球磁場強度將每100年減弱5%

據(jù)俄羅斯衛(wèi)星通訊社報道，英國地質(zhì)調(diào)查局和美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心證實，地磁北極已經(jīng)穿越了本初子午線。BGS發(fā)表的聲明指出，根據(jù)最新的2020年版地磁場模型，未來地磁北極將持續(xù)向俄羅斯移動，但速度會從每年55公里下降至每年約40公里。

盡管地磁北極移動速度降低，但已經(jīng)比100年前快了近3倍。此外，數(shù)據(jù)顯示，由于地磁北極的移動，地球磁場的強度將繼續(xù)減弱，大約每100年減弱5%。

據(jù)CNN報道，外界普遍認(rèn)為，磁場減弱可能是地球磁極即將逆轉(zhuǎn)的一個信號。當(dāng)?shù)厍虼艌鰷p弱到全部磁性的10%左右時，磁場方向?qū)l(fā)生約180度的翻轉(zhuǎn)，隨后磁性將沿翻轉(zhuǎn)后的方向再度加強。

地磁北極和地磁南極歷史上曾發(fā)生過無數(shù)次翻轉(zhuǎn)。美國科學(xué)家的一項研究顯示，最近一次地球磁場翻轉(zhuǎn)的整個過程至少持續(xù)了22000年，比人們預(yù)期得更久。

釋疑1

地磁北極為何加速移動？

事實上，地磁場包括地磁極和磁力線等一直處于非線性運動變化之中，但是20世紀(jì)90年代中期，地磁北極的移動速度突然加快，從之前的每年15公里加速到現(xiàn)在的每年55公里。

英國地質(zhì)調(diào)查局(BGS)地磁專家夏蘭·貝根（Ciaran Beggan）在接受新京報記者采訪時表示，地核外流動著液態(tài)鐵鎳流體，溫度達到3000開爾文。它的黏度非常低，和地表的水一樣，因此非常容易發(fā)生流動，隨之造成大量電子運動，形成了磁場。

貝根坦言，地心發(fā)生了什么，沒有人能夠準(zhǔn)確知曉，因為它在我們腳下3000公里處。不過，地磁的“發(fā)電機理論”可以推測出可能的原因。北極附近有兩塊大的磁場，分別在加拿大和俄羅斯西伯利亞之下。位于加拿大地區(qū)下面的液態(tài)鐵鎳流體噴射，導(dǎo)致加拿大附近的磁場變?nèi)酰谑堑卮疟睒O被“拉向”磁場更強的西伯利亞。隨著加拿大的磁場持續(xù)減弱，地磁北極將繼續(xù)向俄羅斯移動。不過，影響地球磁場的因素很多，“發(fā)電機理論”還需要進一步觀測和研究。

“現(xiàn)在探究磁極運動就好像100年前預(yù)測天氣一樣，當(dāng)時人們對大氣的物理原理已經(jīng)非常了解，但仍然無法精準(zhǔn)進行天氣預(yù)報。如今預(yù)測地磁運動也非常困難。”

釋疑2

磁極逆轉(zhuǎn)會在短期內(nèi)發(fā)生嗎？

1920年代，日本地球物理學(xué)家松山基范首次針對地磁逆轉(zhuǎn)進行調(diào)查。他根據(jù)日本、朝鮮等新生代熔巖的研究結(jié)果提出，地磁場可能發(fā)生過逆轉(zhuǎn)。而距離我們最近的一次地磁逆轉(zhuǎn)，發(fā)生在78萬年前。

由于地球磁場不斷減弱，人們擔(dān)心磁極發(fā)生逆轉(zhuǎn)。夏蘭·貝根明確表示，“我們不會目睹地球磁極逆轉(zhuǎn)”。他說，如果我們查看過去10000年的磁場歷史和考古記錄，那么我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)今的磁場大約處于其平均強度。這意味著，磁場領(lǐng)域的動態(tài)并沒有什么異常之處。

但是，他指出，在過去的400年中，通過科學(xué)測量，我們還沒見過磁極發(fā)生如此迅速的變化。

貝根認(rèn)為，根據(jù)凍結(jié)在熔巖流中的磁場地質(zhì)記錄，磁極逆轉(zhuǎn)通常需要5000至10000年，甚至?xí)Ｎ覀冇猩瓴粫吹竭@種情況的發(fā)生。

釋疑3

磁極逆轉(zhuǎn)對生活有何影響？

地球磁極一旦發(fā)生翻轉(zhuǎn)，人們能感受到的最直觀的影響就是，指南針將不再指向南邊。有少部分人認(rèn)為，地磁逆轉(zhuǎn)可能會引發(fā)毀滅性災(zāi)難。對此，貝根表示，不必有這樣的擔(dān)心。

他說，地磁逆轉(zhuǎn)將是一個非常緩慢的過程，包括人類在內(nèi)的地球生命有足夠的時間去適應(yīng)這個過程。其實，受地磁逆轉(zhuǎn)影響最大的是科技、通信設(shè)備，例如衛(wèi)星、電網(wǎng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等。因為地球兩極逆轉(zhuǎn)過程中一旦地球磁場消失，宇宙射線將猛烈沖擊地球大氣層，并且沖擊電離層，可能會引起電離層暴，會對以上設(shè)備造成損害。不過，即使我們假設(shè)磁極逆轉(zhuǎn)的過程只有1000年時間，那么以人類的智慧也足以找到應(yīng)對措施，保證科技設(shè)備免受干擾。

此外，貝根認(rèn)為，磁極逆轉(zhuǎn)時，即使主磁場變?nèi)跄酥料В匀粫腥醮艌龅拇嬖冢€有地球大氣，可以保護動植物和人類免受太陽輻射等宇宙射線的傷害。

釋疑4

為何提前更新WMM？

世界地磁場模型（WMM），是描述地球主磁場及其長期變化的全球地磁場模型。它由美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心（NGDC）和英國地質(zhì)調(diào)查局（BGS）聯(lián)合研制，主要為美國國防部、英國國防部、北約以及國際海道測量組織提供導(dǎo)航及定向服務(wù)，同時在民用導(dǎo)航定位系統(tǒng)等測量系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用。

今年，WMM的提前更新引發(fā)關(guān)注。貝根作為參與模型更新的地磁專家表示，這是第一次在計劃周期之外進行的更新。

“2014年我們在進行研究和預(yù)測時，低估了地磁北極的移動速度，當(dāng)時估測的速度是每年移動45公里，實際移動的速度是55公里，而這個誤差已經(jīng)超出了WMM規(guī)定的范圍。我們在詢問了主要服務(wù)對象后決定提前更新WMM。”

實際上，北極區(qū)域之外的用戶很難察覺到WMM的修改。最近，美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心和英國地質(zhì)調(diào)查局一起調(diào)整了WMM的建制規(guī)范，旨在更精準(zhǔn)地創(chuàng)建模型，減少誤差。

釋疑5

地球磁場如何測量？

針對這個問題，貝根解釋，數(shù)百個地面觀測站組成的網(wǎng)絡(luò)以及專用衛(wèi)星負(fù)責(zé)對地球磁場進行測量，專用衛(wèi)星包括歐洲空間局Swarm衛(wèi)星和中國的“張衡一號”衛(wèi)星。

他指出，地面觀測站擅長區(qū)分磁場的同一位置的長期變化，而專用衛(wèi)星的優(yōu)勢是能夠覆蓋整個地球。但是，衛(wèi)星數(shù)據(jù)難以實時計算磁場的變化。因此必須將地面觀測與專用衛(wèi)星相結(jié)合，才能繪制出好的磁場圖。（記者 陳沁涵）