你肯定不知道地球还有第二个磁场

作者:狗格格/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-04-25

那就是海洋。

你肯定不知道地球还有第二个磁场

图: ESA/ATG medialab

磁场是地球最神秘的特征之一。它对所有生命体都至关重要,能够确保大气层不会被太阳风剥离,并保护地球上的生命免受有害辐射的影响。长时间以来,科学家将磁场理论化为地核动力作用的结果。在地球内部,液态的外核围绕着固态的内核旋转,而其方向则与地球自转的方向相反。

另外,地球的磁场也会受到其它因素的影响,例如地壳中的磁化岩石以及海洋的流动。为此,欧洲宇航局发射的Swarm卫星一直在监测地球的磁场,近期则开始检测地球的海洋。今年于维也纳举行的欧洲地球科学联盟会议上,科学家提出了该项目的首个成果。

Swarm于2013年发射,由三颗地球观测卫星组成,它的任务是高精度、高分辨率地测量地球磁场。发射Swarm的目的不仅是帮助我们确定地球磁场是如何产生和改变的,科学家们还希望能够了解更多有关地球的组成及其工作机制的信息。

Swarm卫星群的设计目的是测量来自地核、地幔、地壳、海洋、电离层和磁层的磁信号。

你肯定不知道地球还有第二个磁场

图: ESA/AOES Medialab

除此之外,Swarm的另一个目标是增加我们对大气过程以及海洋环流模式的认识,这两种现象会对气候和天气产生影响。海洋之所以是Swarm卫星群的一个重要研究方向,是因为它对地球磁场的影响并不显著。实际上,当海水流过地球的磁场时,就会产生一股电流,从而产生磁信号。

但由于区域太小,科学家极难对磁信号进行测量。但是Swarm卫星做到了这一点。在2018年的欧洲地球科学联盟学术会议上,研究人员公开了一段影像,显示了潮汐磁信号在24小时的周期内的变化过程。

在影像中可以看到一天中地球海洋的温度变化,从北到南,从深海到较浅的沿海地区。这种变化对地球磁场的影响十分细微,只在正负2.5微特斯拉之间。对此,来自丹麦技术大学的Nils Olsen解释道:“我们用Swarm来测量从海洋表面到海床的潮汐磁信号,而这份最新的报告真实地反映出了全球海洋如何在各个不同的深度中流动的情况。海洋会从空气中吸收热量,因此,追踪这种热量在不同深度的海洋中是如何分布和储存的,对于了解变幻莫测的气候十分重要。除此之外,因为潮汐的磁信号也会引起海洋深处产生微弱的磁反应,所以这些监测结果将能够帮助我们更深入地了解地球岩石圈和上地幔的电学性质。”

通过了解更多有关地球磁场的知识,科学家们将能更多地了解地球的内部机制。反过来,这将让我们更多地了解形成其它行星的地质过程的种类,以及确定其它行星是否具有支持生命生存的能力。


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