欧洲科学家：地球磁场正在减弱，未来极光覆盖全球，海洋不复存在

2022-02-05 16:01:00 天天快报

地球能够诞生生命与氧气和水密不可分，但还有一个重要因素，地球磁场，如果没有磁场太阳风将肆虐地球，大气层早已不复存在，海洋也将消失，就更不可能诞生生命了。而最近欧洲天文学家发现地球磁场正在减弱，部分地区甚至减弱了9%，这意味着什么，我们一起来看看吧。

欧洲科学家检测，地球磁场正在减弱，从非洲到南美洲之间的南大西洋区域出现磁场异常，自上世纪70年代就被发现磁场强度正在下降，如今已经下降了9%。并且，近年来经过该片区域的卫星与飞机时常发生故障，据专家分析，应该是磁场减弱导致太阳风更容易侵袭这片区域从而导致电子设备失灵。

不幸的是，磁场异常的区域正在不断扩大，科学家认为，这一现象意味着未来地球磁场很可能出现南北极磁极翻转，这一现象并非天方夜谭。据研究显示，地球磁场大约每隔25万年就会发生一次翻转，对于地球上的许多动物来说磁场相当于它们的导航系统，一旦磁极翻转将导致生物无法适应，并且会伴随氧气的减少导致生物灭绝，科学家猜想，之前的五次生物大灭绝中就有磁极翻转导致悲剧发生的情况，这意味着第六次物种灭绝可能不远了。

正因为地球有强烈的磁场才能抵挡住太阳风的侵袭，如果未来磁场强度继续减弱的话，太阳风会经过全球大部分地方，首先肉眼可见的就是，以往只有在南北极才能看到的极光将会覆盖全球。而太阳风的危害我们是知道的，经过一段时间太阳风的侵袭，大气层将会变得越来越稀薄，当磁场继续减弱大气层不足以抵挡住太阳风时，太阳风将会来到地球表面。我们都知道水分子是由氢原子和氧原子构成的，而太阳风可以把水分子分解为氢原子和氧原子，长此以往海洋将不复存在，地球上的生命也将面临灭绝的风险。

宜居星球，处于太阳系的宜居带，有着丰富的水资源和大气层，然而不知为何，火星上的磁场突然消失，导致太阳风肆虐火星，大气层和海洋也不复存在，也许未来地球也会步火星的后尘。所幸的是人类现在已经掌握了不少先进技术，如空间站、人造太阳等，未来离开地球寻找新的家园也将成为可能。

https://news.jxcn.cn/p/20220205/34442345.html?m=aee15d25f4f5af9993bd9419cbc611b4

     全球变暖导致地球磁场减弱

2011年，我们发表的科研论文指出，地磁减弱的原因在于两极冰盖融化导致地壳和地幔转动惯量增加自转变慢，由此引发核幔差异旋转在数值和方向上的改变。在磁场减弱和磁极反向过程中，太阳辐射的增强和核幔热能的释放与灾害有一一对应关系。

地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期；弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一：地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。

2013年，来自日本的一项研究也印证了这个观点。日本海洋研究开发机构的研究小组发现，冰盖大小出现变化后，地球自转速度就会受到影响。为了调查地球自转速度变化与地球磁场变化的关系，研究小组利用计算机模型推算发现，地球磁场强度会随地球自转速度的变化而变化。即使自转速度只有2%的变化，磁场强度的变化会达到20%至30%。

这一研究成果显示，地球磁场会受到气候变化的长期影响。研究人员认为，由于全球气候在变暖，冰盖正在不断减少，虽然规模还相当小，但是地球的自转速度和磁场强度有可能相应出现变化。

我们最早在1995年发现了第四纪亚冰期与地磁反向之间的对应关系：第四纪冰期的5个亚冰期与地磁反向期有很好的对应关系。伏尔姆亚冰期（2-12万年）中的两次峰值与布容正向期中的Lashamp（2万年前后）和Xzone（10.8-11.4万年内）两次反向事件相对应。里士亚冰期（25-38万年）与Vzone反向事件（33-35万年）相对应。滚兹-明德尔间冰期（80-92万年）与松山反向期的Jaramillo正向事件（87-93万年）对应。亚冰期与地磁反向事件或地磁反向一一对应（见表1）。

表1  第四纪亚冰期与地磁反向的对应关系

由于冰盖规模的不同，冰盖消长产生地壳和地幔转动惯量减少的规模也不同。大冰期和温暖期的转变一定会发生地磁极性反转，冰期和间冰期只能影响地磁变化，是否翻转不确定。如果全球变暖速度加快，两极冰盖完全融化，完全结束第四纪大冰期，进入温暖期，地磁翻转就成为必然；如果全球变暖规模小于75万年前，就不会形成地磁翻转。15-17世纪小冰期过后，近几百年来的全球变暖是地磁减弱的主要原因。

根据目前的一些资料来看，第四纪冰期处于地磁反向，现在仍处于这一状态，改变这一状态的因素就是全球变暖。近百年的全球变暖导致的冰盖融化使地壳和地幔的转动惯量加大，自转变慢，液核的转动在相对加快，此时环形电流与地幔的速度差减少，磁场强度变小，当最终一致并“超越”地幔转速的时候，地磁就会反转。

气候变化能够影响地球自转速度发生变化。间冰期向冰期的转换使赤道200-300m厚的海水层变为两极冰盖或山地冰川，地表的大量物质转移也会改变地球的转动惯量，引起地球自转速度变化。计算表明，两极冰盖形成后，地壳和地幔的日长减少1.4-2.8 s，这使冰期时的地球自转速度有增加趋势。这是冰川集中在两极与地球自转变快对应的原因。全球变暖导致与此相反方向的变化。

古地磁记录表明，在前寒武纪末至中寒武世的寒冷期，地磁场以负极性（地磁反向）为主，在中寒武世至中泥盆世温暖期，地磁场以正极性（地磁正向）为主，在中泥盆世至二叠纪末寒冷期，地磁场以负极性为主；在二叠纪末至白垩纪末温暖期，地磁场以正极性为主；在白垩纪末至今，地磁场以负极性为主。

20世纪初，米兰柯维奇提出第四纪冰期成因的天文假说，冰期的周期与2万年的地球近日点进动周期、四万年的黄赤交角变化周期、10万年的地球公转轨道偏心率变化周期相关，古气候资料证实了气候变化和轨道变化的关系^[16]，地磁场强度亦有明显的2、4、10万年变化周期^[20]。这表明，天文条件、冷暖变化、构造活动与地磁变化相关。

        下一次超级火山喷发和物种大灭绝：黄石公园？

       2.5亿年前，西伯利亚暗色岩在当时有体积大约为500万立方公里的岩浆涌出地表，地点大致是在今天的俄罗斯西伯利亚地区。如此巨量的岩浆如果平铺到地球表面上，则足以将整个地球表面覆盖上一层厚度达到10米左右的岩浆层，而这一事件发生之后不久，紧接着二叠纪大灭绝事件就上演了。研究人员猜测这样一场空前的超级岩浆喷出事件将会释放出巨量的温室气体，驱动全球急剧变暖并导致全球的严重生态失衡。

http://www.sohu.com/a/52132628_356713

      6500万年前，德干暗色岩(Deccan Traps)又译德干玄武岩，是个巨大火成岩区，位于印度南部的德干高原，是地表上最大型的火山地形之一。德干玄武岩由多层洪流玄武岩所构成，厚度超过2,000米，面积为50万平方公里（超过100万立方公里）。这导致恐龙灭绝的第五次生物大灭绝的发生。

https://baike.so.com/doc/6261866-25115450.html

      黄石公园的所在地，地质学上被称为黄石高原（Yellowstone Plataeu）。它就是由先后三次大规模喷发所造就的，其中两次被归为指数8以上的超级火山爆发，另一次是指数7的喷发。这三次喷发分别为：

      210万年前的越桔梅岭喷发（Huckleberry Ridge Eruption），喷出了2500立方千米的喷出物，留下了一个巨大的岛屿公园火山口（Island Park Caldera）其火山灰被直接抛射到了墨西哥北部和洛杉矶附近；

      130万年前的亨利福克火山口喷发（Henry's Fork Eruption），在黄石的西侧形成了梅萨瀑布凝灰岩（Mesa Falls Tuff，因此这一次也叫作梅萨瀑布火山喷发），喷出物为280立方千米，其火山灰被直接抛射到了内布拉斯加和堪萨斯；

      64万年前的熔岩溪火山喷发（Lava Creek Eruption），喷出物为1000立方千米，形成了现在黄石公园内的黄石火山口，其火山灰直接落到了墨西哥湾。

      对比可知，历史记录表明黄石公园超级火山喷发规模远远小于西伯利亚暗色岩和德干暗色岩，而目前却最有可能大规模喷发。如果下次黄石公园超级火山喷发规模超过德干暗色岩，第六次物种大灭绝就有可能发生。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-752117.html

黄石国家公园，(Yellowstone National Park)简称黄石公园。是世界第一座国家公园，成立于1872年。黄石公园位于美国中西部怀俄明州的西北角，并向西北方向延伸到爱达荷州和蒙大拿州，面积达7988平方公里，在1978年被列为世界自然遗产。

据科学家分析，黄石地区在过去曾发生过许多次的地震和火山爆发，规模巨大的火山爆发发生过三次。据传闻和一些零散的勘探资料表明，离现在最近的一次爆发所喷发出来的物质覆盖了约9000平方公里的区域，厚度达到了惊人的1500米，从而形成了黄石公园坐落的现在这片海拔超过2000米的熔岩高原。科学家预测，这座位于黄石公园地下的超级火山的喷发间隔约为60万年，而一个也许对于人类来说相当不幸的消息是，上面所提到的最近这次爆发可能就发生在约64万年之前，换言之，这座超级火山目前或许已经进入了喷发活跃期。

http://news.youth.cn/jsxw/201311/t20131113_4195477.htm

据英国每日邮报报道，美国黄石国家公园地下的超级火山岩浆库比之前科学家预想得更大，对黄石国家公园地震活动性勘测结果显示，岩浆库的体积是之前的2.5倍。

　　岩浆库长88.5公里，宽48.2公里，深14.5公里，这个超级地下火山任何一次喷发都将对整个世界带来灾难。美国犹他州大学鲍勃-史密斯(Bob Smith)教授说：“我们长期以来一直勘测黄石公园地震活动性，并认为地下的岩浆库大于预期，但这项最新发现令人十分震惊。”64万年前，当这个地下超级火山喷发时，灰尘云覆盖了整个北美洲，影响着当地的气候。如果这场火山喷发出现在现代，将对整个世界带来毁灭性灾难。

　　犹他州大学詹姆斯-法雷尔(James Farrell)博士说：“在火山喷发过程中，所有物质都喷射至大气层，最终它们将环绕地球并影响气候。”科学家估计64万年前黄石火山喷发规模相当于1980年圣海伦斯火山喷发的2000倍，黄石国家公园地下形成一个大型岩浆库，覆盖了怀俄明州、蒙大拿州和爱达荷州部分地区，这个岩浆库是通过活火山产生地震活动性记录发现的。测量穿过地面的地震波，科学家能够绘制出岩浆路径，地震波缓慢地穿过炽热和部分熔化物质，便于我们进一步勘测地下状况。

研究小组的最新研究报告发表在日前在旧金山召开的美国地球物理联盟会议上，同时发现岩浆库最远抵达黄石公园东北部，远超出之前预期。人们无法确定这个活跃火山何时再次喷发，史密斯教授称，这项研究并不意味着黄石公园是非常危险的地点。但是专家预测黄石火山每70万年喷发一次，“不久”或将再次喷发，这一预测基于该火山历史上发生的三次喷发时间，分别是210万年前、130万年前和64万年前。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-752117.html

      我们必须注意到，黄石火山历史上发生的三次喷发时间，分别是210万年前、130万年前和64万年前。与表 1对照表明，黄石火山历史上发生的三次喷发时间，分别是210万年前、130万年前和64万年前，与第四纪大冰期中的间冰期有很好的对应关系。

       末次冰期已过去1万2千年，目前就是黄石火山喷发最危险的时候，全球变暖、地磁减弱、超级灾害链接连发生，这些都是前兆。

      我们在2007年中国首届灾害链学术研讨会论文集上指出，近期科学研究的一系列成果揭示了冷气候、台风、强潮汐、禽流感世界大流行和强震相互对应的规律和物理机制，对气候及其相关灾害的预测有重大科学意义。规律表明，在拉马德雷冷位相时期，全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、禽流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。印尼地震海啸发出了自然界对人类的警告：拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动，人们必须有所准备。8年的科研实践正在验证这一理论预测[1]。

       2016-2020年气象灾害、地质灾害和经济灾害进入集中爆发时期，对京津冀地区发展有重大影响，我们称之为气象-地震-经济超级灾害链。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-972518.html

杨冬红， 杨学祥. 直面巨灾威胁：气象-地震-经济超级灾害链周期及其预测方法. . 第三届中国防灾减灾之路学术研讨会:纪念唐山抗震40周年暨平安京津冀学术研讨会论文集。 2016:201-208. 2016-中国防灾减灾之路。主编：高建国。出版社：气象出版社出版时间：2016-07-01

主要参考文献 

杨冬红, 杨学祥. 地球自转速度变化规律的研究和计算模型. 地球物理学进展, 2013，28（1）：58-70。

杨冬红, 杨学祥.灾害频发和地磁减弱的关系. 世界地质,2011, 30(3): 474~480

杨学祥, 陈殿友,寇艳春. 地应力地磁场与地震.  东北地震研究.  1995,  11(2):23-30.

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-811973.html 

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1112334.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1322939.html