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北磁極究竟去哪兒了?


三毛的幸福生活指南針上指針指向的「北方」,其實一直處於變動之中。一名俄羅斯「亞馬爾」號核動力破冰船的女性乘員與北極標誌合影圖片來源:PETE...

- 2019年1月20日09時58分
- 科學文摘 / 三毛的幸福生活

三毛的幸福生活

指南針上指針指向的「北方」,其實一直處於變動之中。

一名俄羅斯「亞馬爾」號核動力破冰船的女性乘員與北極標誌合影 圖片來源:PETER GUTTMAN / GETTY


人類忙著自己的事,腳下是一層漂浮於熔岩上的輕薄外殼,地核里的液態鐵以一種奇妙、怪誕的方式不斷翻滾著。

一個問題來了,鑒於人們從某些方面看還算聰明,他們發現液態鐵的運動形成了磁場。幾個世紀以來,他們的指南針都指向「北方」,但這一地點其實處於變化之中。

在觀察完——且不論是否完全理解——近期的磁場活動後,科學家決定更新世界磁場模型(World Magnetic Model),它是當今船舶和飛機導航的基礎。據《自然》雜誌報導,更新預計於1月15日進行。麻煩在於,該模型原本由英國地質調查局(以下簡稱BGS)和美國國家海洋和大氣管理局(以下簡稱NOAA)共同開發,但最近美國政府卻關門了。

NOAA官網上的世界磁場模型頁面目前彈出了這樣的消息,「鑒於撥款尚未到位,您試圖連接的站點目前不可用。」

這倒不算什麼重大危機:北磁極總是在變動的。19世紀以來,科學家們一直在追蹤它的位置,目前它已從加拿大轉移到了西伯利亞。(北磁極和地理意義上的北極距離不遠,但兩者不是一回事,後者的位置由地球的自轉軸決定。)在20世紀的大部分時間裡,北磁極每年大約會移動9英里。此後,從1990年代開始,它每年的移動距離變成了35英里。

北磁極加速移動的原因究竟是什麼?科學家提出,加拿大地下或許有一股液態鐵流將北磁極拉向了西伯利亞。但BGS的地質學家夏蘭·貝根(Ciaran Beggan)提到了一個相當有趣的現象,那就是南磁極的位置基本沒有什麼變動。


基於北磁極的運動,科學家們注意到了地球磁場中的一系列神秘波動(pulse)。沒人能說出其來由。「我們對地核內部的動向仍然知之甚少。」供職於NOAA和科羅拉多大學波爾德分校的地球物理學家阿諾德·許利亞(Arnaud Chulliat)說。世界磁場模型也無法解釋這些波動,其預測能力到了北極周邊地區基本就無效了。


2016年曾有過一次類似的波動,且正好發生於模型的例行更新之後。「誤差的擴大速度比平常更快了。」許利亞說。鑒於此,團隊決定利用衛星數據來計算出一套全新版本的模型。他們本來計劃在2019年1月15日發布更新,這比以往每5年一次的例行更新要更加提前。貝根表示,與前一套模型里的位置相比,新模型里的北磁極有25英里的偏移。

升級版模型目前已經準備就緒,許利亞表示不久後即可為用戶提供下載。他們現在只等著政府重新開張。

從實踐層面看,世界磁場模型此次延遲更新,只對目前亟需在北極周邊取得高精度導航的人群有一定影響。距離北極越遠,誤差就越小。如果一個人在美國打開手機上的羅盤,則會發現它還是較為準確地指向北方的。

但換個角度想,這一小插曲也充分表明:地球內部的活動對我們來說依舊十分神秘,要理解這一全球性的現象,合作與穩定性乃是不可或缺的。不過,就人類自身反覆無常的本性而言,我們對此也不能太過於樂觀。


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