发表在《科学》杂志上的《地球磁场“秋季”现象变幻莫测》。其目的是测量地球磁场的变化,该磁场是由地表下 3000 英里处熔铁的翻腾电流产生的。
研究
问题地球磁场塑造了极光的舞动,指示指南针的方向,最重要的是,保护我们免受太阳喷发的致命粒子的侵害。但它并不可靠。磁场有时会翻转,在完全消失后又从南转向北。在过去 2000 万年里,大约发生了 60 次这样的逆转。由于上次逆转发生在 78 万年前,英国利兹大学地球物理学家大卫·格宾斯想知道是否该为下一次逆转做准备了。
发现为了预测地球磁场的翻转,格宾斯需要了解它过去的表现。科学家们自 1837 年以来才开始直接测量磁场,但航海家们观测地磁北极的时间要长得多。因此,格宾斯仔细研究了来自旧船日志的 150,000 多条地球磁场倾角和强度的测量数据,其中包括东印度公司 50,000 多条记录以及詹姆斯·库克船长航海的 7,000 份勘测记录。
在纠正了船长日志中的位置误差后,格宾斯将船长们指南针的指向与同一时期的岩石磁性进行了比较,从而能够构建出地磁场变动的时序图。格宾斯注意到,大约在 1770 年,一次“偏离”(地磁场的一次局部性、小范围逆转)在赤道附近出现并开始向南迁移。这次偏离扰乱了航海家的指南针,导致不少不幸的船长偏离航线。
这可能也预示着我们当前磁场即将结束的开始。当格宾斯将历史数据与全球 200 多个地磁台站的当前测量数据对齐时,他得出了一个清晰但令人不安的结论:在过去的 140 年里,地磁场正在以加速的速度减弱。
加速始于 1860 年左右——就在 1770 年的偏离消失之后不久。尽管有这次异常,但从 1590 年到 1860 年,整体磁场强度基本保持不变。然而,从 1860 年到 1990 年,其衰减速度约为每世纪 5%。如果磁场足够弱,磁极将完全消失。然后,指南针将有好几年到几千年无法使用,直到新的、反转的磁场出现。按照目前的速率,磁场将在 2000 年内消失。虽然磁场减弱会增加我们暴露在太阳辐射下的风险,但这不一定意味着灾难。“我不认为会打开巨大的臭氧空洞,”格宾斯告诉那些危言耸听者。“我们经历过很多次这种情况,人类都幸存下来了。”
研究人员大卫·格宾斯熟悉海上导航的问题——他驾驶着一艘 Sadler 29 型帆船,从他的家乡港口——苏格兰南部惠特霍恩出发。有些老派,他仍然用六分仪和航海钟来规划航线。他还注意到船只日志中关于船上生活的细节——包括谁被鞭打过、何时以及为何。他说:“我对早期探险家们产生了巨大的敬意。”














