美国宇航局正在观察地球磁场中巨大的异常现象

多年来，美国宇航局一直在监测地球磁场中的一个奇怪异常：一个磁强较低的巨型区域在地球上空，延伸至南美洲和非洲西南部之间。

这种巨大的、正在发展的现象被称为南大西洋异常多年来，科学家们一直很感兴趣和担忧，也许没有比美国宇航局的研究人员更感兴趣的了。

航天局的卫星和航天器特别容易受到异常内磁场强度减弱以及由此产生的来自太阳的带电粒子的影响。

南大西洋异常 （SAA） –被美国宇航局比喻到地球磁场的“凹痕”，或一种“太空中的坑洼”——通常不会影响地球上的生命，但轨道航天器（包括国际空间站）则不然，它们在低地球轨道高度绕地球一圈时直接穿过异常。

在这些遭遇中，异常内部磁场强度的降低意味着卫星上的技术系统如果被太阳发出的高能质子击中，可能会短路和故障。

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这些随机命中通常只会产生低级故障，但它们确实存在导致重大数据丢失甚至对关键组件造成永久性损坏的风险——这些威胁迫使卫星运营商在航天器进入异常区域之前定期关闭航天器系统。

减轻太空中的这些危险是 NASA 跟踪 SAA 的原因之一;另一个是，异常之谜代表着调查复杂且难以理解的现象的绝佳机会，而美国宇航局广泛的资源和研究小组在研究这一现象方面具有独特的优势。

“磁场实际上是来自许多当前来源的磁场的叠加，”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的地球物理学家特里·萨巴卡2020 年解释。

主要来源被认为是铁水的漩涡海洋在地球外核内部，距地面数千公里。该质量的运动会产生地球磁场的电流，但似乎不一定是均匀的。

一个巨大的致密岩石储层，称为非洲大型低剪切速度省位于非洲大陆下方约 2,900 公里（1,800 英里）处，被认为会扰乱磁场的生成，导致急剧减弱效应——这得益于行星磁轴的倾斜。

“观察到的 SAA 也可以解释为该地区偶极子场优势减弱的结果，”说2020 年，美国宇航局戈达德地球物理学家和数学家匡伟佳。

“更具体地说，具有反极性的局部场在 SAA 区域强力生长，从而使场强度非常弱，比周围区域弱。”

卫星数据表明 SAA 正在分裂。（DTU Space地磁学部）

虽然科学家们对这种异常现象及其影响还有很多不完全了解，但新的见解正在不断揭示这种奇怪的现象。

例如一项研究2016 年，由 NASA 太阳物理学家 Ashley Greeley 领导的 SAA 揭示了 SAA 缓慢漂移，随后 CubeSats 在研究中进行了跟踪，证实了这一点发布于 2021 年.

然而，这不仅仅是移动。更值得注意的是，这种现象似乎正在一分为二，研究人员在 2020 年发现 SAA似乎正在分裂成两个不同的细胞，每个代表较大异常内最小磁强度的独立中心。

这对 SAA 的未来意味着什么仍然未知，但无论如何，有证据表明这种异常现象并不是新的出现。

2020 年 7 月发表的一项研究表明，这种现象不是近期的怪异事件，而是可能影响地球的反复磁事件早在 1100 万年前.

如果是这样，这可能表明南大西洋异常不是整个星球的磁场翻转，这是实际发生的事情，即使不是一次数十万年。

2024 年发表的一项最新研究还发现 SAA对地球上看到的极光有影响.

显然，巨大的问题仍然存在，但鉴于这个巨大的磁性怪异发生了如此多的事情，很高兴知道世界上最强大的航天局正在像他们一样密切关注它。

“尽管 SAA 移动缓慢，但它的形态正在发生一些变化，因此我们通过继续执行任务来继续观察它也很重要，”萨巴卡说.

“因为这有助于我们制定模型和预测。”

本文的早期版本发表于 2020 年 8 月。

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