2015年07月21日星期二

我們大多數人很少會想到地球的磁場。我們可能知道它幫助候鳥導航，並且保證指南針指向北方。但我們沒有意識到，它是使地球有生命存在的關鍵條件之一。然而，我們對產生磁場的地核內部的變化過程，所知甚少。美國之音記者普締奇參觀了馬里蘭大學的一個實驗室。在那裡的科學家們試圖複製我們腳下3000公里深處的環境。
在地球3400公里左右的深處，熔融的鐵和鎳以及中心的固體鐵球產生的電流，是形成地球磁場的原因。
最直接的好處是它在導航中發揮的作用。
但是馬里蘭大學物理學教授Daniel Lathrop 說，好處不僅於此：“這是使地球成為一個適於居住的星球的重要條件，因為它為我們抵檔了來自太陽的大量強烈輻射。”
證據顯示，地球磁場並不是固定的，它四處遊走，有時甚至移動很大。
Lathrop說：“我們知道，地球磁場在地球歷史上已經南北顛倒幾百次。當然，地球自轉保持不變，但是磁極會移動，並且確實顛倒過。”
在由美國國家科學基金會資助的實驗室裡，Lathrop和他的團隊正努力研究這是如何發生的，以及為什麼發生。
旋轉一個熔融的鐵球是不太容易實現的，研究人員們組建了一個合適的替代品：一個直徑3米寬的旋轉鋼球，內有12.5噸鈉，一種熔點不到100℃的軟金屬。
一個一米寬、內部無磁性的鋼球被用來代替實心。兩者都可以獨立旋轉。
慢慢旋轉它們，沒有製造出所謂的發電機效應，這種效應被認為是產生磁場的原因。
Lathrop教授說：“只有在我們從外部加上小磁場的時候才能看到。但是在外部施加小磁場，我們得到了由電流引起的10個更大磁場的數量級。我們沒有所謂的發電機而獲得了更大的係數。現在我們打算使用全速。”
這些試驗能讓我們為可能發生的地球磁極反轉做好準備嗎？Lathrop說，要預測歷經幾千年的變化是很難的：“試驗運行一秒，模擬了磁場演變的5000年。所以，我們的目標是用實驗的資料來進行類比預測，然後改進這些預測。”
Lathrop注意到，地球磁場的強度在過去170年中下降了近10%，所以反轉進程或許已經開始了。幸運的是，這個改變很慢，不會影響我們的日常生活。