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地球磁极每隔50万年就要倒转一次,而最近一次磁极翻转大约是78万年前。地球磁场正在减弱,磁极方向也在偏移,地球磁极什么时候倒转不得而知,其倒转机理仍然迷茫。由于地球磁极翻转时间跨度漫长,很难观察到地球磁极倒转的整个动态变化过程,因而破解地球磁极倒转之谜有着很大的难度。但是太阳磁极大概每隔11年就倒转一次,太阳磁极倒转时间的周期性、规律性,相对地球磁极倒转时间的短期可观察性,为早日揭开磁极倒转原因带来了新的希望。 太阳磁极倒转周期恰好与太阳黑子11年周期一致,说明了太阳磁极倒转产生与太阳物质运动流向变化周期是一致的。据此我们有理由相信磁极倒转与太阳物质喷发、核聚变爆炸产生带动物质流动方向紧密地联系在一起。一般而言太阳由于自转、公转离心力和银河系强大引力决定了太阳球体赤道低纬度的物质的喷发量,大于太阳高纬度、两极,因而太阳赤道低纬度物质喷发损耗量大于高纬度、两极,于是在压力平衡力作用下,决定了南北两极、高纬度物质分别流向低纬度、赤道,形成了北半球逆时针旋转、南半球顺时针旋转两个不同方向的漩涡(漩涡机制北半球:物质向赤道方向流动中、在太阳自转偏向力作用下向西偏转旋转;在赤道、低纬度物质流体汇聚堆积形成高压和物质喷发产生的强大核聚变爆炸膨胀压力和热量下产生向东向北巨大推力,使得向西偏转物质流发生变向的向东向北的旋转运动)。如果顺时针漩涡方向形成了磁极南极,那么逆时针方向漩涡就形成了北磁极。由于漩涡流动速度是太阳表层流动快、下层流动慢所以漩涡平面不是垂直于球面,而是分别倾斜于太阳两极,正是无数个这样倾斜的漩涡形成了赤道磁性最弱、高纬度两极增强的磁极。像太阳黑子、冕洞就是这样的漩涡。 由于太阳内核物质的不断向外扩散,深处物质不断向上流动、加之原来两极、高纬度物质向赤道方向的流动,使得太阳赤道表层球体内压逐渐增大积累,并最终大于高纬度两极,由此太阳球体内物质流动方向发生逆转,由赤道、低纬度分别流向南北高纬度、两极,同样在自转偏向力作用下和核聚变爆炸压力、热量向赤道方向驱动力作用下,物质流动产生了与原来漩涡方向相反的两个不同方向的漩涡,于是太阳磁极就这样倒转发生了,南极变成了北极、北极变成了南极。 由于两个半球磁极产生是两个不同方向漩涡分别形成的,而形成漩涡速度大小及其漩涡方向改变,则是分别由赤道与两极压力差大小决定的,所以两个磁极的形成速度时间上有前后差异,因而两极磁极倒转时间及其强度大小并不总是协调一致,所以太阳磁极倒转形成时,也就形成了两极磁极强度不一致现象。 太阳每一活动周期高峰年都标志着太阳球体赤道或两极区域方向物质能量堆积分布发生了变化,都意味着原来物质流动平衡即将打破,新的物质流动方向的建立,所以随着物质能量流动方向的改变,形成磁场的漩涡方向也改变了,于是随着太阳活动高峰年的到来、磁极倒转现象也随着产生了。 由此推论地球磁极产生同样是地球南北半球不同方向涡流形成的,这一涡流就是地壳下的岩浆涡流,就像形成地球南北半球夏季不同方向旋转台风那样、形成了不同方向漩涡,并由此产生磁极(地球漩涡形成机制:由于地球在自转离心力和太阳引力共同作用下、赤道、低纬度地震、火山喷发较两极、高纬度高得多,因而形成两极高压流体向赤道方向流动的岩浆流、在自转偏向力作用下,岩浆流、向西偏转;由于太阳引力作用地壳产生固体潮汐昼升夜降,白天流体压力小流向赤道方向,夜晚地壳下沉、形成流体堆积压力增大、产生向东向北推力,岩浆流向两极方向,于是形成岩浆、流体逆时针方向漩涡)。地球磁场强弱是由岩浆、流体漩涡旋转速度及其物质流动量决定的。显然地球岩浆、流体漩涡速度相对于地核旋转速度每数百万年比地壳快1°的相对速度要大数千万倍,因而由地球南北半球产生漩涡形成的地球磁场,更有利于理论解释地球产生巨大磁场强度的能量来源。 那么为什么现在地球磁场在变弱呢?其一由于地球自转减慢形成的自转偏向力的减弱,削弱了涡流旋转强度,从而产生了地球磁场长期缓慢减弱的趋势;其二地球磁极翻转来临时期,正是岩浆物质流动方向改变之际,也是涡流速度缓慢下降之际。那么为什么地球磁极倒转周期在延长呢?可能由于地球两极冰盖的形成及其不断增加冰盖面积,加重了两极压力,使得两极地震火山喷发频率大大降低,从而使得两极、高纬度在较长的历史时期内都有较高压力,在保障向赤道、低纬度提供岩浆流同时也增加了岩浆逆向流动的阻力,提高了赤道、低纬度岩浆逆流向两极的难度,因而难以产生逆向漩涡,所以地球磁极倒转迟迟没有发生。 是南北半球截然相反不同旋转方向的多个地壳下岩浆、流体漩涡像电流那样围绕金属物体旋转,产生了地球磁场、磁极的结果,这一理论很好地解释了地球不同区域、不同季节、甚至是昼夜磁场强度分布的不均匀性,及其磁极移动、磁场强度乃至磁极倒转的原因。 |