
根据俄罗斯资深地球物理学家、地理信息专家和施密特地球物理研究所首席研究员阿纳托利·索洛维约夫的说法,产生磁场的力量保护我们免受致命太阳风的伤害,它有自己迷人的生命,如果人类要对我们称之为家园的星球有一个基本的了解,它绝对值得更深入地探索。
索洛维约夫博士解释说:“地理信息学的任务是开发数学工具,能够处理我们最近开始接收的大量信息,这要归功于现代网络以数字方式记录各种自然过程。”
这位学者说,“通过处理来自地球科学领域不同学科的大量、往往是异构的数据来获得新知识的能力,无论是地磁、重力场异常、地震观测、海啸”,还是其他现象,包括对地球磁场快速波动的研究,只有借助现代技术和计算能力,才有可能实现。
“直到最近,磁场的特征时间变化都是在几个世纪内测量的,而磁场逆转则是在数十万年里测量的。随着现代磁场记录系统的出现,磁场的快速变化已经在一到十年的特征时间尺度上被检测到,”Solovyev指出。“我们已经学会了记录磁场的这种变化,这种变化主要是由地球液态核心地幔边界发生的过程引起的。我们可以利用高精度地磁观测站和低轨道卫星系统在地球表面和近地空间观察它们。”
?Sputnik / Olga MerzlyakovaDr阿纳托利·亚历山德罗维奇·索洛维耶夫,地球物理学家,地理信息学专家,物理学和数学科学博士,通讯
俄罗斯科学院资深院士和教授。
阿纳托利·亚历山德罗维奇·索洛维耶夫博士,地球物理学家,地理信息学专家,物理和数学科学博士,通讯
俄罗斯科学院资深院士和教授。
Solovyev是《地球磁场地图集》(Atlas of Earth’s Magnetic Field)的合著者之一,该地磁地图集是2012年对1500年至2010年地球磁场演变的一项综合研究,也是参与创建地磁监测中心的顶尖学者。他说,这些观测站为科学家提供了长期研究地球磁场时间变化的能力。
“现代模型使我们能够记录
构造不为0的磁场
只是在过去的500年里,而是在过去的数万年里
基于古地磁和古地磁资料。例如,我们可以说,最近北磁极的运动明显加速,并且有人猜测,在不久的将来可以预期反转,”这位学者解释说。
Solovyev指出,当然,也有反对磁极翻转理论的观点。
“例如,4万年前,当偶极子轴明显偏离旋转轴时,地磁偏移就发生了拉尚事件。因此,北磁极可以转变成30-40度的角度,这一过程伴随着磁场的严重减弱。4万年前,它的强度比现在减弱了好几倍。不过,后来一切都恢复了正常。”
“在我们谈论的规模上
但是,这与发生在液核中的过程有关。这些还没有得到充分的研究,因为我们还没有
只有间接数据。实际上只有很少的数据。介绍了现代野外观测系统
直到20世纪80年代末,当数字数据记录成为可能时。Vector-ba
使用近地轨道卫星的Sed测量开始普及
系统地引导
只有在20世纪90年代末,所以一个彻底的回顾
在液体核心中发生的过程,特别是在如此大的间隔内,是不可能的
只能使用理论近似,”索洛维耶夫博士解释说。
根据这位学者的说法,最重要的是计算能力的问题。“例如,这种过程的数值模拟领域的最新成就之一是有可能重现与磁场快速变化相关的变化——所谓的地磁抽搐,这是在过去50年里才实现的。”
Solovyev说,科学家们对磁通量的重新分配是如何在液态地核和地幔的边界上发生的有一些想法,也有一些理论概念解释了最近北磁极向俄罗斯方向加速运动的原因。
至于地球磁场本身的形成,科学家们假设,地幔状态的异质性导致了产生磁场的非稳态过程。
“它们特别受到科里奥利力、热对流、成分对流的影响。“地球深处的这种不均匀性显然导致了地球发电机的产生过程及其随后的维护,”Solovyev指出,他指的是关于包括地球在内的天体产生磁场的机制的理论。
“地球物理学在很大程度上是一门致力于异质性和异常的科学,从我们的星球由核壳组成这一事实开始,这些核壳在组成和聚集状态上都是不均匀的……为了启动我们今天看到的形式的发电机,必须有一个固体和一个液体核心。”发电机的工作模式根据内外核半径的比值而变化。随着内核的增长,发电机的工作模式(反转频率和强度)也会发生变化。”
反过来,磁球也促进了地球上生命的形成,因为它可以保护我们免受太阳辐射的致命影响。
与此同时,强磁暴会对人类健康产生间接影响,高速太阳风的密集流动会影响磁层,进而影响大气压、血压、荷尔蒙背景和各种环境因素。
然后是太阳辐射。“在高海拔地区,当
当高能粒子在接近地球表面的地方穿透并能达到商业航空的高度时,恰恰可以感受到这种辐射计划的影响。因此,[俄罗斯]空间天气预报中心提供了对地球表面地磁活动水平的预报,包括对航空的预报。跨极飞行的轨迹根据空间天气进行相应调整。毕竟,在一场强大的磁暴中,一个人在这样的高度一小时内接受的辐射剂量相当于年平均辐射量。”
在过去的几千年里,人类通过适应地磁环境的自然变化而进化,索洛维耶夫博士相信,如果磁场再次发生突变,人类可以适应。
“(这些变化)不会立即发生。在地质尺度上,这是一瞬间,但在我们习惯的尺度上,这是相当重要的一段时间,总计数千年,反转本身的持续时间长达数千年……磁场将逐渐减弱。我们没有证件
初步证据a
关于随之而来的是什么。也许我们的物种会被保存下来,因为io
大气和大气将继续存在。电离层会产生电流,起到屏蔽那些从太阳飞向我们的有害粒子的作用,很可能保护我们免受太阳辐射。”
地磁两极的翻转平均每50万年左右发生一次,最近一次发生在大约75万年前。
“没有人知道什么时候会有下一个。这种情况并不经常发生。此外,人们还发现了一个被称为“超时”的周期,在这个周期里,数百万年都不会发生地磁反转,地磁保持着某种固定的极性。我们知道有三个这样的超级计时器,”索洛维耶夫指出。
直立人可以追溯到200万年前,而最后一次倒转发生在75万年前,这意味着上一次磁极翻转发生时,并没有消灭我们的祖先。
2012年,Solovyev和他的同事们在阿尔汉格尔斯克地区的波波夫卡建立了Rotkovets地球生物圈站,为研究人员提供了没有电磁干扰的原始数据,并允许进行一系列的地球物理观测。
“由于我有工程教育背景,虽然是数学方面的,但我想利用最高级别的天文台来显著扩展磁场观测网络。这将使长期研究地球磁场变化的微妙影响成为可能,”Solovyev强调。
有了这些知识,人类将获得“关于我们星球结构和排列的信息”。这无疑具有根本性的重要性,”他补充道。
“例如,我们将能够更详细地研究磁北极的运动,磁场中所有最强烈的变化都发生在磁北极周围,因此,可以观察到空间天气的最负面影响。我们将能够调整飞机的轨迹,为太阳辐射对卫星系统的影响做好准备。这是一个广泛的问题,从纯理论到现实
重要的应用方面,”索洛维耶夫总结道。











