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地磁场方向在两种地球动力学模式和GGF100中的快速变化情况。
美国“优睿科”网站7月6日报道，英国利兹大学和美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员同日在《自然通讯》发表论文称，地球磁场方向的变化速度可能比之前认为得快10倍。
这项研究为深入了解地球表面下2800公里处的铁质漩涡流，以及它在过去十万年间对磁场运动的影响提供了新视角。
形成地球外核的熔融金属在对流过程中形成并维持了地磁场，磁场所需的电流来自液态铁的运动。地磁场不仅可以帮助地球上的生物导航，还可以保护人类免受有害地面辐射的伤害以及维持大气层的稳定。
地磁场一直处于不断变化之中。如今，我们可以使用卫星等工具测量和追踪磁场的电流变化。为了了解地磁场的演化过程，科学家们对沉积物、熔岩流和人工制品等记录的地磁场变化情况进行了分析。然而，准确追踪地核磁场的变化信号是一件非常具有挑战性的工作，因此对于能否利用以上分析方式得到磁场变化速率，科学家们一直有争议。
新研究中，利兹大学副教授Chris Davies博士和加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的Catherine Constable教授采用了不同的方法。他们将计算机模拟磁场生成过程，与重建的10万年历史地球磁场变化情况结合在一起，发现地磁场方向的变化速度比目前预测的最快速度还要快近10倍。
研究人员表示，这种快速变化和局部磁场的减弱有关。也就是说，变化通常发生在地磁场反转或偶极轴远离南北极、磁场发生漂移之时。
最显著的的例子发生在3.9万年前，当时地球磁场方向的变化速度非常快，大约每年变化2.5度。这与中美洲西海岸附近一个有限区域内的磁场强度减弱有关，紧随Laschamp漂移（大约4.1万年前，地球磁场的一次短暂逆转）发生之后。
进一步的分析表明，地磁方向的最快变化和反向通量斑块穿过液态地核的运动有关。这些斑块在低海拔地区更为普遍，表明未来研究应该将这些地方作为重点区域。
“对于400年前的地球磁场，我们的了解非常有限。这种快速变化代表了液态核的一些极端行为，因此我们可以从中获取有关地球深层内部的重要信息。”Davies博士说。
科界原创
编译：Sky
审稿：西莫
责编：雷鑫宇
期刊来源：《自然·通讯》
期刊编号：2041-1723
原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/uol-ssm070220.php
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