期刊導航
美國宇航局正在觀察地球磁場中巨大的異常現象
多年來，美國宇航局一直在監測地球磁場中的一個奇怪異常：一個磁強較低的巨型區域在地球上空，延伸至南美洲和非洲西南部之間。
這種巨大的、正在發展的現象被稱為南大西洋異常多年來，科學家們一直很感興趣和擔憂，也許沒有比美國宇航局的研究人員更感興趣的了。
航天局的衛星和航天器特別容易受到異常內磁場強度減弱以及由此產生的來自太陽的帶電粒子的影響。
南大西洋異常 （SAA） –被美國宇航局比喻到地球磁場的“凹痕”，或一種“太空中的坑洼”——通常不會影響地球上的生命，但軌道航天器（包括國際空間站）則不然，它們在低地球軌道高度繞地球一圈時直接穿過異常。
在這些遭遇中，異常內部磁場強度的降低意味著衛星上的技術系統如果被太陽發出的高能質子擊中，可能會短路和故障。
這些隨機命中通常只會產生低級故障，但它們確實存在導致重大數據丟失甚至對關鍵組件造成永久性損壞的風險——這些威脅迫使衛星運營商在航天器進入異常區域之前定期關閉航天器系統。
減輕太空中的這些危險是 NASA 跟蹤 SAA 的原因之一;另一個是，異常之謎代表著調查復雜且難以理解的現象的絕佳機會，而美國宇航局廣泛的資源和研究小組在研究這一現象方面具有獨特的優勢。
“磁場實際上是來自許多當前來源的磁場的疊加，”位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的地球物理學家特里·薩巴卡2020 年解釋。
主要來源被認為是鐵水的漩渦海洋在地球外核內部，距地面數千公里。該質量的運動會產生地球磁場的電流，但似乎不一定是均勻的。
一個巨大的致密巖石儲層，稱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，被認為會擾亂磁場的生成，導致急劇減弱效應——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偶極子場優勢減弱的結果，”說2020 年，美國宇航局戈達德地球物理學家和數學家匡偉佳。
“更具體地說，具有反極性的局部場在 SAA 區域強力生長，從而使場強度非常弱，比周圍區域弱。”
衛星數據表明 SAA 正在分裂。（DTU Space地磁學部）
雖然科學家們對這種異常現象及其影響還有很多不完全了解，但新的見解正在不斷揭示這種奇怪的現象。
例如一項研究2016 年，由 NASA 太陽物理學家 Ashley Greeley 領導的 SAA 揭示了 SAA 緩慢漂移，隨后 CubeSats 在研究中進行了跟蹤，證實了這一點發布于 2021 年.
然而，這不僅僅是移動。更值得注意的是，這種現象似乎正在一分為二，研究人員在 2020 年發現 SAA似乎正在分裂成兩個不同的細胞，每個代表較大異常內最小磁強度的獨立中心。
這對 SAA 的未來意味著什么仍然未知，但無論如何，有證據表明這種異常現象并不是新的出現。
2020 年 7 月發表的一項研究表明，這種現象不是近期的怪異事件，而是可能影響地球的反復磁事件早在 1100 萬年前.
如果是這樣，這可能表明南大西洋異常不是整個星球的磁場翻轉，這是實際發生的事情，即使不是一次數十萬年。
2024 年發表的一項最新研究還發現 SAA對地球上看到的極光有影響.
顯然，巨大的問題仍然存在，但鑒于這個巨大的磁性怪異發生了如此多的事情，很高興知道世界上最強大的航天局正在像他們一樣密切關注它。
“盡管 SAA 移動緩慢，但它的形態正在發生一些變化，因此我們通過繼續執行任務來繼續觀察它也很重要，”薩巴卡說.
“因為這有助于我們制定模型和預測。”
本文的早期版本發表于 2020 年 8 月。
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