美國(guó)宇航局正在觀察地球磁場(chǎng)中巨大的異?，F(xiàn)象

多年來(lái)，美國(guó)宇航局一直在監(jiān)測(cè)地球磁場(chǎng)中的一個(gè)奇怪異常：一個(gè)磁強(qiáng)較低的巨型區(qū)域在地球上空，延伸至南美洲和非洲西南部之間。

這種巨大的、正在發(fā)展的現(xiàn)象被稱(chēng)為南大西洋異常多年來(lái)，科學(xué)家們一直很感興趣和擔(dān)憂，也許沒(méi)有比美國(guó)宇航局的研究人員更感興趣的了。

航天局的衛(wèi)星和航天器特別容易受到異常內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱以及由此產(chǎn)生的來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子的影響。

南大西洋異常 （SAA） –被美國(guó)宇航局比喻到地球磁場(chǎng)的“凹痕”，或一種“太空中的坑洼”——通常不會(huì)影響地球上的生命，但軌道航天器（包括國(guó)際空間站）則不然，它們?cè)诘偷厍蜍壍栏叨壤@地球一圈時(shí)直接穿過(guò)異常。

在這些遭遇中，異常內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度的降低意味著衛(wèi)星上的技術(shù)系統(tǒng)如果被太陽(yáng)發(fā)出的高能質(zhì)子擊中，可能會(huì)短路和故障。

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這些隨機(jī)命中通常只會(huì)產(chǎn)生低級(jí)故障，但它們確實(shí)存在導(dǎo)致重大數(shù)據(jù)丟失甚至對(duì)關(guān)鍵組件造成永久性損壞的風(fēng)險(xiǎn)——這些威脅迫使衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商在航天器進(jìn)入異常區(qū)域之前定期關(guān)閉航天器系統(tǒng)。

減輕太空中的這些危險(xiǎn)是 NASA 跟蹤 SAA 的原因之一;另一個(gè)是，異常之謎代表著調(diào)查復(fù)雜且難以理解的現(xiàn)象的絕佳機(jī)會(huì)，而美國(guó)宇航局廣泛的資源和研究小組在研究這一現(xiàn)象方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

“磁場(chǎng)實(shí)際上是來(lái)自許多當(dāng)前來(lái)源的磁場(chǎng)的疊加，”位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的地球物理學(xué)家特里·薩巴卡2020 年解釋。

主要來(lái)源被認(rèn)為是鐵水的漩渦海洋在地球外核內(nèi)部，距地面數(shù)千公里。該質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生地球磁場(chǎng)的電流，但似乎不一定是均勻的。

一個(gè)巨大的致密巖石儲(chǔ)層，稱(chēng)為非洲大型低剪切速度省位于非洲大陸下方約 2,900 公里（1,800 英里）處，被認(rèn)為會(huì)擾亂磁場(chǎng)的生成，導(dǎo)致急劇減弱效應(yīng)——這得益于行星磁軸的傾斜。

“觀察到的 SAA 也可以解釋為該地區(qū)偶極子場(chǎng)優(yōu)勢(shì)減弱的結(jié)果，”說(shuō)2020 年，美國(guó)宇航局戈達(dá)德地球物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家匡偉佳。

“更具體地說(shuō)，具有反極性的局部場(chǎng)在 SAA 區(qū)域強(qiáng)力生長(zhǎng)，從而使場(chǎng)強(qiáng)度非常弱，比周?chē)鷧^(qū)域弱?！?/p>

衛(wèi)星數(shù)據(jù)表明 SAA 正在分裂。（DTU Space地磁學(xué)部）

雖然科學(xué)家們對(duì)這種異?，F(xiàn)象及其影響還有很多不完全了解，但新的見(jiàn)解正在不斷揭示這種奇怪的現(xiàn)象。

例如一項(xiàng)研究2016 年，由 NASA 太陽(yáng)物理學(xué)家 Ashley Greeley 領(lǐng)導(dǎo)的 SAA 揭示了 SAA 緩慢漂移，隨后 CubeSats 在研究中進(jìn)行了跟蹤，證實(shí)了這一點(diǎn)發(fā)布于 2021 年.

然而，這不僅僅是移動(dòng)。更值得注意的是，這種現(xiàn)象似乎正在一分為二，研究人員在 2020 年發(fā)現(xiàn) SAA似乎正在分裂成兩個(gè)不同的細(xì)胞，每個(gè)代表較大異常內(nèi)最小磁強(qiáng)度的獨(dú)立中心。

這對(duì) SAA 的未來(lái)意味著什么仍然未知，但無(wú)論如何，有證據(jù)表明這種異常現(xiàn)象并不是新的出現(xiàn)。

2020 年 7 月發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，這種現(xiàn)象不是近期的怪異事件，而是可能影響地球的反復(fù)磁事件早在 1100 萬(wàn)年前.

如果是這樣，這可能表明南大西洋異常不是整個(gè)星球的磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)，這是實(shí)際發(fā)生的事情，即使不是一次數(shù)十萬(wàn)年。

2024 年發(fā)表的一項(xiàng)最新研究還發(fā)現(xiàn) SAA對(duì)地球上看到的極光有影響.

顯然，巨大的問(wèn)題仍然存在，但鑒于這個(gè)巨大的磁性怪異發(fā)生了如此多的事情，很高興知道世界上最強(qiáng)大的航天局正在像他們一樣密切關(guān)注它。

“盡管 SAA 移動(dòng)緩慢，但它的形態(tài)正在發(fā)生一些變化，因此我們通過(guò)繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)來(lái)繼續(xù)觀察它也很重要，”薩巴卡說(shuō).

“因?yàn)檫@有助于我們制定模型和預(yù)測(cè)?！?/p>

本文的早期版本發(fā)表于 2020 年 8 月。

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