癮科學：迷你地球

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癮科學：迷你地球

由 Andy Yang 於 1 year 之前發表

文章分類: 特色玩意

先猜猜看，上面那個大鐵球是做啥用的？跟地磁有關喔！

地磁的用途一般人第一個想到的就是導航，但地磁對地球人而言重要性比這要大得多。地磁在地球上空延伸數千公里，將許多從太陽射出的高能粒子彈開，避免許多有害的幅射線直接命中地球。很多人都知道地磁的南北極和地理的南北極是不一致的，比較少有人知道的是磁北極和磁南極都在移動，上個世紀一共移動了 1100km，移動速率忽快忽慢，慢可以慢到 9km/年，快可以快到 40km/年。但更少人知道的是，磁北極和磁南極的連線根本不會通過地球的中心，我們平常在教科書中看到在地球裡畫一支磁鐵棒，四周有漂亮的圓圈線，只是一個非常不精確的概略圖而已。

事實上，地球內部的磁場線，長得像這樣...

[圖片來源：NASA]

雖然是有蠻明顯的南北極存在，但中間其實基本上是一團糨糊，所以地表上極少數的地方這些混亂的線突出地表處其實是不能用指南針的，會走錯路 XD。

指南針掏出來，就可以知道大概的南、北方向，是大部份的人都知道的常識。但愈是基本的常識，愈容易被人所忽略：為什麼有地磁？這個簡單的問題，目前答案還是「莫宰羊」！目前一般接受的理論，是地球的液態外地核造成的。外地核靠中心和靠外側的部份溫度不同，因此會因為對流而循環。這種循環的作用，再加上地球本身在自轉，就會在地球中心形成一種螺旋狀的動作。這種動作就是地磁的來源。但問題是，還沒有人能用實驗的方式證明這個理論的正確性，因此才有了前頁那個大鐵球 -- 它的功能其實是「模擬地球」。

大鐵球的製做人 Dan Lathrop 是馬里蘭大學的教授，他的上一顆鐵球直徑大約 60 公分，但經過來四年的實驗，仍然無法重現地球的磁場。他認為問題是出在球不夠大，因此這次拿來 160 萬美元的獎勵金，打造了上面這顆高超過 3m，重 30 噸的大鐵球。到時在裡面裝滿熔化的鈉之後，再以每小時約 145 公里的速度旋轉，希望就能造出類似地球磁場的效果。

為什麼了解地磁這麼重要？因為科學家已經發現地球的磁場每隔一段時間就會逆轉一次。地磁逆轉不是一個瞬間發生的現象（所以不用擔心明天一早起來就逆轉了）而是在大約1000 多年的時間內，地磁會先逐漸減弱（弱到地磁線延伸不出地表），再慢慢「翻」過來，然後地磁會再逐漸增強，直到恢復正常的強度為止。現在的問題是地磁在人類有觀察的這 150 年間已經減弱了 10~15%，而在過去的 2000 間則減弱了差不多有 35%，一切似乎都預示著地磁即將再次翻轉。以目前這種加速減弱的態勢再持續下去的話，可能到公元 3000 或 4000 年附近，地表將不再有地磁。

地磁消失之後，第一個大問題就是前面提到的幅射線。雖然說地磁在過去已經翻轉多次了，也沒有發生過相應的物種滅絕，因此地磁翻轉應該不是個殺傷力太大的事件，但皮膚癌的機率應該會增加不少的。至於科技上的影響就大得多了，電力線、無線電、衛星通訊等，都將直接曝露在太陽風之下，恐怕會全面停止運作，那才是人類面臨的最大問題啊！

科學家對地磁的運作方式了解得愈透徹，即使我們無力阻止地磁的反轉，但至少有可能事先做一些防範措施。或許接下來大家要全部住到地底下去，以抵擋太陽風呢？

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