地磁逆转是指地球磁场方向的变化,也就是北磁极和南磁极的对调。地磁逆转的发生常常伴随着磁场强度的减弱,当新的方向确定后,磁场强度又会迅速增加。地磁场一般几萬年甚至更久才会发生逆转,發生的頻率也不固定。最近研究顯示,地磁翻轉的過程最快百年以內即可完成,顛覆以往認為需要千年的普遍認知。
歷史
在20世紀早期,地質學家首次注意到一些火山岩並非朝向預期中的方向磁化。第一次針對地磁逆轉的調查是由日本地球物理學家松山基範在1920年代完成的,他注意到有些日本岩石地磁反轉,而它們都屬於更新世早期或更早。在當時他提出地磁場可能曾經相反,但由於對地磁場的認識太少,因此地磁反轉的理論只受到微小的關注。
大多數1950年代末期對古代地磁場的研究都著重於調查磁極與大陸漂移。儘管一些岩石被發現會在冷卻時反轉磁場,大部分受磁化的火山岩在冷卻時會留下地磁場存在的痕跡。最初認為逆轉每一百萬年發生一次,但在1960年代發現每次逆轉的週期是無規律可循的。
自1966年開始,拉蒙特-多爾蒂地球觀測所的科學家發現橫越太平洋-南極洋脊的地磁數據圖表與北大西洋雷克雅內斯中洋脊(north Atlantic's Reykjanes ridges)相互對應。相同的地磁異常現象在世界各海洋被發現,使得估算大部分海洋地殼誕生的時間變得可能。
透過分析古地磁學的資料,我們現在知道地磁場自地球歷史早期形成以來已經反轉過數以萬次。由於全球磁極時間表(Global Polarity Timescale, GPTS)越來越精確,揭示了過去地磁反轉的發生速率是相當多變的。在某些地質年代間(如白堊紀稳定期),地磁場被觀測到在數千萬年間保持一個單一的方向。其他的时间似乎發生得非常迅速,五萬年間發生了兩次反轉。最近一次反轉是大約在78萬年前的布容尼斯-松山反转。歐洲太空總署(European Space Agency,ESA)發現在印度洋,地磁有所增強,但在整個美洲,地磁都呈現減弱。
參考資料
延伸閱讀
- Behrendt, J.C., Finn, C., Morse, L., Blankenship, D.D. "[http://pubs.usgs.gov/of/2007/1047/ea/of2007-1047ea030.pdf One hundred negative magnetic anomalies over the West Antarctic Ice Sheet (WAIS), in particular Mt. Resnik, a subaerially erupted volcanic peak, indicate eruption through at least one field reversal]" University of Colorado, U.S. Geological Survey, University of Texas. (U.S. Geological Survey and The National Academies); USGS OF-2007-1047, Extended Abstract 030. 2007.
- Okada, M., Niitsuma, N., "[http://adsabs.harvard.edu/abs/1989PEPI...56..133O Detailed paleomagnetic records during the Brunhes-Matuyama geomagnetic reversal, and a direct determination of depth lag for magnetization in marine sediments]" Physics of the Earth and Planetary Interiors, Volume 56, Issue 1-2, p. 133-150. 1989.
外部連結
- [http://www.agu.org/sci_soc/hoffman.html How geomagnetic reversals are related to intensity]
- [http://es.ucsc.edu/%7Eglatz/geodynamo.html The geodynamo]
- [http://www.economist.com/science/displaystory.cfm?story_id=9143913 "Look down, look up, look out!", The Economist, May 10th 2007]
- [http://www.newscientist.com/article/dn9148-ships-logs-give-clues-to-earths-magnetic-decline.html "Ships' logs give clues to Earth's magnetic decline", New Scientist, May 11th 2006]
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