「地磁突变」是什么意思？是什么导致了地磁突变？谁在捣乱？

地球磁场可以保护我们免受太阳风和宇宙辐射的伤害，让地球上的生命得以生存。但每隔10年左右，地球磁场总会做出一些“挺举行为”。“地磁突变”是指地球磁场强度的突然变化。有些磁场变化是渐进的，会持续几十万年，但这种剧烈的强度变化最多只会持续几年，而且一次只改变地球特定部分的磁性。例如，人类记录的第一次地磁突变之一发生在1969年，它短暂地改变了西欧的磁场。

从此以后，每隔10年左右，人们就会在世界的某个地方探测到地磁场的突变。但是科学家仍然不知道这种现象的原因。许多地磁现象(如极光)都是由带电太阳风猛烈撞击地球磁层引起的，但科学家认为地磁突变可能源于地球深部核心。地球磁场本身就是由炽热的、不断搅动的液态铁形成的。然而，这种突然变化的确切机制仍然是一个谜。

然而，4月22日发表在《自然地球科学》杂志上的一项新研究为这一现象提供了一种可能的解释。一个新的地球内核物理行为的计算机模型显示，地磁突变可能是由深核释放的漂浮熔融物质引起的。

到底是谁在“捣乱”？

在这项最新的研究中，通过不懈的努力，研究人员建立了一套可以再现外核物理条件的计算机模型。经过400万小时的计算(得益于一台法国超级计算机，计算速度大大加快)，模拟核心产生的地磁突变与过去几十年观测到的实际突变相当一致。

这些模拟的地磁突变每6到12年就会对磁层造成轻微的扰动。然而，这些突变似乎源于25年前发生在地球核心的浮力异常。当熔融物质形成的气泡漂浮到地核外表面时，会产生强大的波浪，并沿着地核附近的磁力线迅速扩散，导致主导地球磁层的液体流发生“剧烈变化”。最终这些地面的突然变化会以磁场扰动的形式出现在地面的高度。

“地磁场的突变是我们预测未来几十年地磁场行为的一大障碍。”作者在论文中写道，“如果地磁突变能够以数字形式重现，将为我们探索地球深部的物理特征提供新的途径。”

研究人员指出，虽然模拟结果无法通过对地核的实际观察得到证实(地核附近的温度和压力极高，无法接近)，但拥有这样一个能够更准确地再现历史上地磁突变的模型，可能有助于我们预测未来将发生的地磁突变。

如果能提前知道地磁突变的发生时间，还可以帮助科学家监测和了解这种现象对其他地球动力学过程的影响。例如，2013年发表在《自然》杂志上的一篇论文提出，地磁场的突然变化可能会延长一天的时间。研究人员认为，核心液体流量的突然变化可能会轻微改变地球的自转，导致每六年零一天延长一毫秒。根据研究人员的报告，地球日的延长似乎确实与几个众所周知的地磁突变有关。