北磁极为什么懂得走路?科学家找出答案了

  • 乔纳森·阿莫斯(Jonathan Amos)
  • BBC科学事务记者
Earth's core

图像来源,ESA

北磁极(North Magnetic Pole)近年正从加拿大移向西伯利亚,其快速的移动需要不断更新导航系统,包括智能电话中的地图功能。

欧洲科学家认为,他们现在可以自信地去解释,为什么北磁极会“漂移”。英国利兹大学的研究团队说,这个现象是因为地球外核边缘,两个磁性“斑点”之间的双互竞争所致。

行星内部熔融材料流动的变化,改变了上述负磁通量区域的强度。

菲尔·利弗莫尔博士(Phil Livermore)解释说:“这种流动方式的变化削弱了加拿底下的斑块,略微增加了西伯利亚的斑块的强度。”

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地球表面有三个极点:地理极、地磁极和北磁极。

他对BBC说:“这就是北极离开加拿大北极地区的历史位置,并越过国际日期变更线的原因。你可以说是俄罗斯北部嬴了这场‘拔河比赛’。”

地球表面有三个极点。“地理极”是地球旋转轴与地表相交的地方;“地磁极”则是最切合传统偶极子的位置(其位置会有少许变化)。然后就是“北磁极”或称为“磁倾角”,这是磁力线垂直于地球表面的地方。正是这第三极一直在移动。

在1830年代,探险家詹姆斯·克拉克·罗斯(James Clark Ross)首次发现第三极,它位于加拿大的努纳武特地区。

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负磁通量区域的不同,造成了这场拔河比赛。

当时,它并没有移动很远、很快,但在1990年代开始,它开始快速移动,冲向更高的纬度,并在2018年越过了地理极点,双方相距只有几百公里。

利弗莫尔博士和同事利用过去20年,测量地球磁场演变形状的卫星数据,试图对北极的漂移建立模型。

两年前,当他们在华盛顿举行的美国地球物理联盟会议上首次提出自己的想法时,他们表示外地核中的熔融物质向西加速喷射,可能与第三极移动相关,但是这个模型当时很复杂,团队现在修改评估方式,以适应不同的流动方式。

利弗莫尔博士说:“熔融物质喷射与其高北纬度有关,而导致极点位置改变的外地核中,那流动的改变,事实上发生在更南的位置。”

“还有一个时间问题。该次喷射加速发生在2000年代,而极加速则发生在1990年代。”

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行星的形成:我们以前学的其实不对?

团队最新模型显示,北磁极将继续移向俄罗斯,但随着时间会逐渐减慢,最快的速度可以是每年移走50-60公里。

利兹的科学家对BBC表示:“各人在猜测,将来北磁极是否会移动回来。”

北磁极最近在地球之颠快速移动,促使美国国家地球物理数据中心和英国地质调查局于去年发布了世界地磁场模型的提前更新。

这模型呈现整个地球上的磁场,所有导航设备,包括现代智能手机,都有用到这个系统,以纠正一些当地指南针的错误。

利弗莫尔博士及其同事大量使用了欧洲航天局的Swarm卫星提供的数据。该团队的研究成果发表在《自然地球科学》杂志上。