科学家解决地球磁场中奇怪的混蛋之谜

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05月

今年1月,科学家宣布地球的磁场从加拿大到西伯利亚的速度超过应有的速度 - 没有人确切知道为什么。

磁北极地位的突然变化意味着国家海洋和大气管理局的科学家不得不对进行 - 全球使用的系统确保GPS等系统的定位精度飞机导航。

,但其位置的移动通常非常稳定。 这种意想不到的变化可能与一种被称为“地磁反射”的奇怪现象有关。首先在1978年发现,这些混蛋的特点是磁场突然意外地以相当随机的间隔加速。

在杂志上发表的一项研究中研究人员现在已经找到了地磁反射的原因,解决了这个为期40年的谜团。

地球的磁场是由行星的金属核心产生的。 核心内的移动会导致该领域的变化。 这可能是长时间尺度上的缓慢对流,或者在短短几年内可以看到的“快速”水磁波。 地磁反射被认为是第二种运动的结果。

来自法国CNRS的Julien Aubert及其同事使用超级计算机为混蛋创建了一个模型。 他们重新创造了被认为存在于地球核心的条件,然后让计算机执行400万小时的计算。 由此,科学家们能够重现地磁爆发之前发生的条件。

研究结果显示,当内核中发出水磁波时,会出现抖动。 当波浪上升到核心表面时,波被放大,产生的扰动与我们在地磁爆炸时观察到的一致。

“自从40年前他们被发现以来,混蛋的起源一直是地球物理学家的谜团,”奥贝尔告诉新闻周刊 “在理论上或更具观察性的基础上,这些年来已经提出了许多机制,涉及其他类型的核心运动或波动。 在我们看来,我们的建议的优势在于它依赖于地球动力学的自洽计算机模拟,即它解决了源自物理学第一原理的运动和磁场生成方程。 因此,在需要最少数量的先验假设的框架中,地磁混蛋是自我一致的。

他说,该论文的一个局限是,他们的模型不一定适合早期记录的地磁干扰,例如1969年发生的那种。

目前的研究结果是一个长期项目的一部分,科学家们希望在未来几十年内预测地磁场的演变。 Aubert说,这需要像最新研究中使用的那样进行计算机模拟。

根据调查结果对磁北极的当前运动意味着什么,他说2016年的地磁混乱似乎导致了位置的变化。 “正如文章所示,尽管在混凝土起源处的核心流动在核心表面(我们脚下1800英里)处相当聚焦,但它们在地球表面产生的磁扰动相当普遍,正如最近观察到的那样,它会影响北极磁极的加速度,“他说。

earth's magnetic field 计算机模拟模型在地磁反射之前显示地球核心的内部。 Aubert等人/IPGP / CNRS照片库