地球的磁场就像一个无所不包的盾牌，主要偏转来自太阳的带电粒子。但这个盾牌并非完美无缺；它存在薄弱点，让宇宙辐射得以渗透，有时会将卫星置于危险之中。
南大西洋异常带就是这样一个脆弱的区域，它是磁场中一个明显而存在的薄弱点，十多年来一直在稳步扩大。
一项发表在《地球与行星物理学报》上的新研究，展示了南大西洋异常带扩张的快照，显示自2014年以来，其面积已增长了近半个欧洲大陆那么大。这一趋势以及磁场其他区域的变化，都表明了跟上地球不断变化的磁场的重要性。
地球磁场
南大西洋异常带（SAA）位于南美洲和南大西洋上空，于19世纪首次被发现。自那时以来，研究人员一直密切关注其随时间的变化。这是因为SAA是低地球轨道卫星遭受大量宇宙辐射的主要区域之一，这种辐射会导致结构损坏和电子故障。
SAA 的存在部分是由于地球的倾斜以及塑造磁场的复杂过程，其中包括地核中熔融金属的流动。另一个重要因素是 SAA 靠近地球的内部范艾伦辐射带。
范艾伦辐射带是环绕地球的两个甜甜圈状区域，它们捕获来自宇宙射线或太阳风的粒子。SAA 是内部范艾伦辐射带最接近地球表面之处，导致该区域充满带电粒子。
阅读更多：范艾伦辐射带是太空中的危险辐射环——宇航员如何穿过它们
地球磁场的薄弱点
这项新研究通过欧洲航天局“Swarm”任务记录的卫星数据，追溯了 SAA 的增长。该任务于2013年启动，包含三颗相同的卫星（Alpha、Bravo 和 Charlie），用于测量地球发出的磁信号。
卫星观测到 SAA 从2014年到2025年持续增长。它们还发现了一个特别的区域——位于非洲西南部的南大西洋上空——自2020年以来，该区域的磁场减弱尤为突出。
“南大西洋异常带不仅仅是一个单一的区域，”这项研究的首席作者、丹麦技术大学地磁学教授 Chris Finlay 在一份声明中说。“它在朝向非洲的方向变化方式与靠近南美洲的方向不同。这个区域有一些特殊之处，导致磁场以更强烈的方式减弱。”
这种显著的减弱与反向磁通量斑块有关，这是磁力线异常运动的现象。这些磁力线通常从南半球的地核流出，但在 SAA 区域，它们却重新流入地核。研究人员说，目前反向磁通量特征正向西移动，越过非洲。
地球的动态磁性
SAA 并非地球磁场唯一发生变化的区域。这项新研究还考察了北半球两个磁场特别强的区域的波动。
一个区域位于西伯利亚上空，该强磁场区域的面积占地球表面积的0.42%（大约相当于格陵兰岛的大小）。另一个区域位于加拿大上空，该强磁场区域的面积缩小了地球表面积的0.65%（大约相当于印度的大小）。
研究人员表示，西伯利亚地区磁场的增长与北磁极向该地区漂移有关，这将在未来几年继续影响导航系统。
阅读更多：北磁极正在穿过北极向西伯利亚漂移
文章来源
我们《Discovermagazine.com》的作者使用同行评审的研究和高质量的来源来撰写我们的文章，我们的编辑会审查科学准确性和编辑标准。请查阅本文使用的以下来源
- 《地球与行星物理学报》。Swarm 卫星十一年的观测核心场变化
- 《科学报告》。南大西洋异常带对太阳极小期飞行高度辐射暴露的影响
- NASA。NASA 研究人员追踪地球磁场缓慢分裂的“凹痕”
