台大:地球磁場倒轉 只需百年

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【記者杜憲昌台北報導】地球磁場減弱以及地磁倒轉,已經是科學界的共識,但地球磁場倒轉究竟有多快?過程變化又是如何?卻是從兩千年前發現地球具有磁性以來,至今仍未獲得解答的謎題。由台大地質系教授沈川洲帶領的跨國團隊研究發現,地磁倒轉在一百年內其實就有可能完成,足比過去學界對需時一千至三千年的認知,快了十到三十倍。而這項驚人的研究發現,也已於八月二十一日發表在國際期刊《美國國家科學院院刊》。
幾十億年
保護地球靈與萬物
地球磁場存在幾十億年,像一道隱形盾牌阻擋太陽風對地球的吹襲,保護地球靈與萬物。而根據研究發現,過去一百五十年地磁已經減少了百分之十到十五,若持續削落,未來將有可能會發生地磁倒轉,造成磁爆,讓太陽風直襲地球,造成電力、通訊及自然生態的損害。
沈川洲表示,學界過去研究地磁倒轉未能有突破性的進展,主要受到地質標本以及測量標本定年技術的限制,其中最理想的地質標本就是石筍,但石筍雖然可以做精準定位,卻大多沒有磁性。而研究團隊歷時八年,才在大陸華南三星洞找到具有超微量地磁訊號的石筍,以結合精準的鈾釷定年關鍵技術,終於成功重建解析度精準至僅幾十年,發生在十萬年前,歷時達一萬六千年的珍貴地磁紀錄。
研究發現,十萬年前地球磁場很弱且非常不穩定。從石筍資料也顯示出不斷重複發生、相似性極高的不對稱性地磁極南北飄移模式與週期。這種特殊的「周氏震盪」模式,造成地磁極從正向(現今地磁的南北方向)經一百到幾百年,就快速倒轉到反向,隨後馬上反彈,但並非轉回完全正向,而是先轉回到中低緯度區域,然後再歷經數百年到數千年才慢慢轉回高緯度的原正向位置。
一旦破壞
太陽帶電粒子侵襲
而研究中更驚人的發現,則是在九萬八千年前,地磁極僅需八十六到二百零二年的時間,就可以從正向快速地完全倒轉到反向,這速度是遠比過去科學界普遍認為磁極完全倒轉需要一千年甚至更長時間,足足快了十倍以上。
沈川洲表示,現在地磁極約是以每年五十公里的速度,從加拿大北邊往北極飄移,預測將飄向西伯利亞方向,但若快速反翻發生,速度將會變成每年一百公里,而如此則將導致太陽帶電粒子直接侵襲地球,使得電子裝備受到破壞,造成電子系統的癱瘓,包括通訊、衛星,甚至全球股匯市都受到影響;而高帶電離子對人體皮膚也會造成傷害。另外則是像候鳥等生物會受到影響,使得地球生態系統亦將受到破壞。
團隊成員、中研院地球科學研究所教授李德貴則表示,雖然研究已經證實地磁從正向到反向的速度最快只要百年,但目前科學仍然無法預測到底何時發生?或者會否發生?從過去儀器觀測紀錄,可以推測下一次可能出現反轉的機會,大概是要在一千多年以後;但若是其他宇宙星體的外力,如隕石影響地球潮汐等,這部分則無法預測,因此大家並無需為此太過擔心。

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