更新,1月9日:世界磁场模型的发布已经推迟到1月30日,因为美国政府持续关闭

世界之巅正在发生一些奇怪的事情。在地核内流动的液态铁的驱动下,地球的北磁极一直在从加拿大向西伯利亚移动。磁极移动得如此之快,迫使世界地磁专家采取了罕见的行动。

1月15日,他们将更新世界磁场模型,该模型描述了行星的磁场它是所有现代导航系统的基础,从海上船舶导航系统到智能手机上的谷歌地图。

该模型的最新版本于2015年问世,本应持续到2020年,但磁场变化如此之快,研究人员现在必须修复模型。“误差一直在增加,”科罗拉多大学博尔德分校和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)国家环境信息中心的地磁学家阿诺德·丘利亚特说。

问题部分在于磁极的移动,部分在于地球深处的其他移动。地球核心的液体搅动产生了大部分的磁场,随着时间的推移,深层流体的变化而变化。例如,在2016年,部分磁场在南美洲北部和太平洋东部的深处暂时加速。欧洲航天局的蜂群任务等卫星追踪到了这种转变。

到2018年初,世界磁场模型遇到了麻烦。来自美国国家海洋和大气管理局和爱丁堡英国地质调查局的研究人员一直在进行年度检查,以确定该模型在捕捉地球磁场的所有变化方面的表现如何。他们意识到这是如此的不准确,以至于它即将超过可接受的导航误差限度。

流浪的极

“这是我们发现自己所处的一个有趣的情况,”Chulliat说。“发生了什么?”答案是双重的,他上个月在华盛顿举行的美国地球物理联合会会议上报告说。

首先,2016年南美洲地磁脉冲出现的时间可能是最糟糕的,就在2015年世界磁模型更新之后。这意味着,磁场在最近一次更新之后,以规划者没有预料到的方式发生了倾斜。

资料来源:世界地磁数据中心/京都大学。

其次,北磁极的运动使问题变得更糟。1831年,詹姆斯·克拉克·罗斯(James Clark Ross)在加拿大北极地区首次测量到北极,此后,北极以不可预测的方式漂移,吸引了探险家和科学家。在20世纪90年代中期,它的速度加快,从每年15公里左右增加到每年55公里左右。到2001年,它已经进入了北冰洋——2007年,包括丘利亚特在内的一个团队在海冰上降落了一架飞机,试图确定北极的位置。

2018年,北极越过国际日期变更线进入东半球。它目前正直奔西伯利亚。

地球磁场的几何形状放大了该模型在磁场变化迅速的地方的误差,比如北极。“事实上,北极正在快速移动,这使得该地区更容易出现大的错误,”Chulliat说。

为了修复世界磁模型,他和同事们给它输入了三年的最新数据,其中包括2016年的地磁脉冲。他说,在2020年下一次定期更新之前,新版本应该保持准确。

核心问题

与此同时,科学家们正在努力了解为什么磁场变化如此巨大。地磁脉冲,比如2016年发生的地磁脉冲,可能是由地核深处产生的“氢磁”波引起的1.北磁极的快速运动可能与加拿大地下液态铁的高速喷射有关2

英国利兹大学的地磁学家菲尔·利弗莫尔在美国地球物理联盟会议上说,喷流似乎正在抹去并削弱加拿大地下的磁场。这意味着加拿大在与西伯利亚的磁力战中输掉了。

利弗莫尔说:“北磁极的位置似乎由两个大规模的磁场斑块控制,一个在加拿大下面,一个在西伯利亚下面。”“西伯利亚地区正在赢得竞争。”

这意味着在可预见的未来,世界上的地磁学家们将有很多事情要忙。