地球的磁場(chǎng),宛如一頂隱形“護(hù)盾”,守護(hù)著大氣免受太陽(yáng)風(fēng)侵蝕。近年研究顯示,地球磁場(chǎng)強(qiáng)度在過(guò)去200年下降了約9%,若按此趨勢(shì),1600年后可能接近歸零,這會(huì)讓地球變成火星那樣的荒涼世界嗎?
地球磁場(chǎng)由液態(tài)鐵外核的“地球發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生,強(qiáng)度在22-67微特斯拉(μT)間波動(dòng),2024年《Wikipedia》數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去200年,磁場(chǎng)偶極強(qiáng)度以約6.3%每世紀(jì)的速度下降,近似9%的總衰減。
但這并不意味著磁場(chǎng)會(huì)完全消失:
因?yàn)?025年NASA報(bào)告指出,當(dāng)前磁場(chǎng)強(qiáng)度為過(guò)去7000年的平均水平,6.3%的下降率在歷史范圍內(nèi)正常,未見(jiàn)異常加速。
2023年《PNAS》研究強(qiáng)調(diào),磁場(chǎng)強(qiáng)度常波動(dòng),1600年前曾更低(如41,000年前的Laschamp事件,強(qiáng)度僅為今日28%),但未導(dǎo)致災(zāi)難,線性預(yù)測(cè)“歸零”過(guò)于簡(jiǎn)化,地球發(fā)電機(jī)可能重新增強(qiáng),雖然SAA區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)度比極地弱3倍,衛(wèi)星在此頻發(fā)故障,顯示局部弱化,但全球磁場(chǎng)未崩塌。
火星今日無(wú)全球磁場(chǎng),表面荒涼,平均溫度-60°C,大氣壓僅地球的0.6%。2024年《Universe Today》研究顯示,火星約40億年前失去磁場(chǎng),導(dǎo)致太陽(yáng)風(fēng)剝離大氣,水分蒸發(fā)殆盡。
這是因?yàn)榛鹦琴|(zhì)量?jī)H地球的1/10,核心較小,散熱快?;鹦呛诵目赡芡耆簯B(tài),缺乏固態(tài)內(nèi)芯,發(fā)電機(jī)效應(yīng)減弱,磁場(chǎng)在39億年前終止,火星核心的鐵-硫-氫(Fe-S-H)系統(tǒng)在高溫高壓下分層,鐵硫與鐵氫液體不混溶,擾亂發(fā)電機(jī),加速磁場(chǎng)衰退。
盡管磁場(chǎng)衰減引發(fā)擔(dān)憂,但是地球與火星的差異使“火星化”可能性極低:因?yàn)榈厍蛸|(zhì)量是火星的10倍,核心熱量維持更久,地球液態(tài)外核和固態(tài)內(nèi)芯支持強(qiáng)大發(fā)電機(jī),預(yù)計(jì)持續(xù)數(shù)十億年,而火星核心39億年前已冷卻。
地球大氣壓是火星的160倍,密度高,分子逃逸困難,火星大氣稀薄(0.6%地球),太陽(yáng)風(fēng)更容易剝離,而地球大氣可承受較長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)磁場(chǎng)狀態(tài),地球磁場(chǎng)每幾十萬(wàn)年逆轉(zhuǎn)一次(如70萬(wàn)年前最后逆轉(zhuǎn)),期間強(qiáng)度降至5-10%,但未導(dǎo)致大氣流失。
在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),火星的磁場(chǎng)有可能會(huì)被人工恢復(fù),或者是至少恢復(fù)一部分,進(jìn)而讓它成為人類文明的第二家園,同時(shí)月球上也會(huì)出現(xiàn)人類基地,至于地球,它本質(zhì)上只是銀河系內(nèi)一顆行星而已,未來(lái)還會(huì)有更多的超級(jí)地球被發(fā)現(xiàn),人類不需要拘泥于腳下這一個(gè)地球,而放棄宇宙中千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)地球。
所以不論是地球磁場(chǎng)減弱,還是它有可能變成第二個(gè)火星,這些問(wèn)題在未來(lái)幾百年里,隨著科技的不斷發(fā)展,都將不再是問(wèn)題,科學(xué)家估計(jì)再有300年人類就能成為一級(jí)文明,離開(kāi)地球移民太陽(yáng)系,然后是二級(jí)文明,三級(jí)文明,在銀河系范圍內(nèi)擴(kuò)張。
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