H = f mω/r = f 0 m / T r(f 0為常數,T為自轉周期,r為旋轉質量場半徑)
根據這個公式,我們可以發現在地球表麵測得的磁場強度H,隻與地核的質量m成正比,角速度ω的取值為地殼與地核自轉角速度之差,r為地球的半徑(地磁場強度為5×10-5特斯拉)。而在太空中形成的空間磁場的地球磁場強度與整個地球的質量成正比,與地球的自轉角速度成正比(近似值),與觀測點到地球中心的距離成反比。所以比起地表的磁場強度來,在近地球的宇宙空間所形成的地球空間磁場強度要大很多。磁極恒定是空間磁場的最大特點,而不會像那樣,地球表麵磁場會發生磁極逆轉現象。
延伸閱讀——太陽風帶來的高能粒子將使地球磁場變形
美國科學家研究發現,地球內部的地核正在發生著變化,地球的磁場受此影響也在變化。科學家們擔心地指出,衛星等航天器會因為這些變化麵臨巨大威脅,因為對於來自外太空的高能量輻射,地球磁場就如同給衛星等航天器穿上了一層防輻射服,能起到保護作用。如果地球磁場發生變化,那麼成千上萬的在地球周圍旋轉衛星以及其他航天器都將失去地球磁場的保護,直接暴露在外太空高能的輻射中。
一項最新的研究還表明,地球總磁場的弱化現象在數百甚至上千年內將會一直持續,直到磁場最後完全消失殆盡。但科學家無法解決的問題是,地球磁場在幾個月的頻繁微小的變化都會使衛星失去保護。通過過去9年衛星數據設立的模型,我們可以得知地核內的流體運動會使地球的外圍磁場的過程發生改變。這種巨大的變化是科學家們首次發現地球磁場僅在數月內就有可能發生的。
德國有一所一直致力於地球磁場研究的科研中心,其工作人員指出:南大西洋的地球磁場已經發生了這些變化,與地球其他地區相比,該地區的磁場較弱,僅為一般磁場的1/3,甚至在新的磁場變化被發現以前,南大西洋的磁場出現的現象已經相當反常,目前那個地區的磁場已經是地球最薄弱的。這也意味著,在該地區地球的磁場保護網已經出現了凹陷。
丹麥哥本哈根大學的地球物理學家與德國科研人員,共同合作確立了一個模型。這一模型是關於地核流體的,其計算出的結果與衛星檢測到的地球磁場變化結果並無二致。
由於地球磁場的弱化帶來了南大西洋區域磁場的反常,並將使衛星等航天器的運行收到嚴重影響,使之失去了地球磁場的保護,所以來自太陽的輻射風暴將會使衛星上的電子設備受到嚴重幹擾。科學家稱:這對於衛星會是個非常嚴峻的挑戰。太陽的輻射風暴和一些高能粒子將會影響衛星的信號,並使其與地麵失去聯係。可以說,太陽風和其他來自太陽的輻射正在頻繁地轟炸地球,在遭到這些襲擊後,磁場為地球提供了氣泡保護膜,但這種強有力的保護也並非是密不透風的。在2006年有過一次巨大的太陽輻射風暴,一些衛星因此出現了短暫失靈。為了避免暴露在核輻射之下,國際空間站的宇航員們也不得不進入保護區。
地球的磁場在過去的150年裏已經減弱了近十分之一。目前,根據新的觀測數據,科學家正繼續對模型進行修正,試圖對其有所完善,以便對將來地球磁場變化做出精確的預測。
那麼,地球到底有多大的磁場呢?它向太空綿延5.8萬千米,對我們的星球進行著保護。地核能夠導電,它就像一個巨大的電磁鐵,在旋轉過程中產生了地球磁場。這些磁場形成了一個氣泡(淚珠形狀)保護在地球表麵,從而對地球上的生物形成保護膜,避免它們暴露在太陽高能的輻射中。磁性逆轉的現象在地球漫長的曆史中曾多次出現,最近的一次是在78萬年以前。當地球南北磁性逆轉後,需要經過一段比較長的時間後新的磁極才能重新確立和恢複。科學家證實,下一次磁性逆轉很快就要發生。
我們很容易把該發現和神秘的2012預言(有待考證)聯係在一起。2012預言指出:地球將在2012前夕發生磁極逆轉,絕大多數地球上生物將因為巨大的氣候變化而無法適應,甚至可能滅絕!
地球上生命的起源