2023.3.24 美国宇航局正在追踪地球磁场中一个巨大的、不断 ...

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2023.3.24  美国宇航局正在追踪地球磁场中一个巨大的、不断增长的异常现象
美国宇航局正在积极监测地球磁场中的一个奇怪异常现象：地球上空磁强度较低的巨大区域，在南美洲和非洲西南部之间延伸。
这种巨大的、不断发展的现象，被称为南大西洋异常，多年来一直吸引着科学家，也许没有人比NASA的研究人员更感兴趣和关注。


航天局的卫星和航天器特别容易受到异常内磁场强度减弱的影响，以及由此产生的来自太阳的带电粒子暴露。
南大西洋异常（SAA） - 被美国宇航局比作地球磁场中的“凹痕”，或一种“太空坑洞” - 通常不会影响地球上的生命，但轨道航天器（包括国际空间站）不能这样说，它们在低地球轨道高度绕地球旋转时直接穿过异常。


在这些遭遇中，异常内部磁场强度降低意味着卫星上的技术系统如果被太阳发出的高能质子击中，它们可能会短路和故障。
这些随机命中通常可能只产生低级故障，但它们确实存在导致重大数据丢失甚至对关键部件造成永久性损坏的风险 - 威胁迫使卫星运营商在航天器进入异常区域之前定期关闭航天器系统。


减轻太空中的这些危害是美国宇航局跟踪SAA的原因之一;另一个原因是，异常的奥秘代表了调查复杂且难以理解的现象的绝佳机会，而NASA广泛的资源和研究小组拥有独特的良好设备来研究这一现象。
“磁场实际上是来自许多电流源的场的叠加，”马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的地球物理学家特里·萨巴卡在 2020 年解释说。
主要来源被认为是地球外核内铁水的漩涡海洋，位于地下数千公里处。该质量的运动会产生产生地球磁场的电流，但似乎不一定均匀。


一个巨大的致密岩石库称为非洲大型低剪切速度省，位于非洲大陆下方约2，900公里（1，800英里）处，扰乱了该油田的产生，导致戏剧性的减弱效应 - 这得益于行星磁轴的倾斜。
“观测到的SAA也可以解释为该地区偶极子场主导地位减弱的结果，”美国宇航局戈达德地球物理学家和数学家Weijia Kuang在2020年说。
“更具体地说，具有反极性的局部场在SAA区域增长强劲，从而使场强度非常弱，比周围区域弱。
虽然科学家们仍然不完全了解这种异常现象及其影响，但新的见解不断揭示这种奇怪的现象。


例如，美国宇航局太阳物理学家阿什利·格里利（Ashley Greeley）在2016年领导的一项研究表明，SAA正在向西北方向缓慢漂移。
然而，这不仅仅是感动。更值得注意的是，这种现象似乎正在分裂成两部分，研究人员在 2020 年发现 SAA 似乎分裂成两个不同的细胞，每个细胞代表更大异常中最小磁强度的独立中心。
这对SAA的未来意味着什么仍然未知，但无论如何，有证据表明这种异常并不是新的出现。
2020 年 7 月发表的一项研究表明，这种现象不是最近的怪异事件，而是一种反复出现的磁事件，可能早在 1100 万年前就影响了地球。
如果是这样，这可能表明南大西洋异常不是整个地球磁场翻转的触发因素或前兆，这是实际发生的事情，如果不是一次数十万年的话。
显然，巨大的问题仍然存在，但由于这个巨大的磁怪现象正在发生如此多的事情，很高兴知道世界上最强大的航天局正在密切关注它。
“尽管 SAA 移动缓慢，但它的形态正在发生一些变化，因此我们通过继续执行任务来持续观察它也很重要，”Sabaka 说。
“因为那是帮助我们制作模型和预测的东西。”
本文的早期版本发布于 2020 年 8 月。

翻译：彩宝
2023.3.24