为什么磁极逆转不是更有害的生活?

Question

这个问题与下面的问题,有两个部分。

1. 火星阻碍了大约40%的太阳辐射(每平方米)的地球。已经声称火星是人类生活不可持续,部分由于太阳风粒子辐射,这样四年往返火星可能会导致癌症和/或基因组等永久性损伤。为什么一个磁极逆转,这通常需要1000年,没有一段时间的辐射是生命无法忍受?

2. 候鸟不仅需要的磁极方向,某些细菌和藻类在海洋兴衰正确。如果磁极逆转不是很快,为什么鸟迁徙不会歪斜的主要数据。(注:我有点怀疑学习景观建议中发现的相关问题——有证据采取类似的横向道路鸟,,证明他们是认识风景吗?景观和功能在距离变化很快。如果是的话,那么磁场方向感觉真的帮助迁移吗?时扭转,如果磁场是一个关键的组件知道方向,然后不会倾向于把他们在相反的方向,所以即使一个快速的最后阶段的逆转可能导致大量失踪的鸟。)同时,微生物生物食物链崩溃时为什么不使用时开始更深入去表面的磁罗盘?

Answer 1

有几个因素需要考虑。主要的一个是大气(特别是如果你想比较火星与地球的磁场逆转)。地球的大气层是一个强大的防御太阳风和宇宙辐射。每种类型的辐射有不同的渗透,但总的来说每种类型的辐射相关的辐射剂量衰减指数较低海拔地区。例如对电离辐射的关系

$ E (z) = E_0 \离开(0.21 E ^ {-1.649 z} + 0.79 E ^ {-0.4528 z} \右)美元

E是美元的剂量,E_0美元是剂量吃海平面和z是高度(参考)。下图说明辐射剂量较低海拔下降。但如果你这条曲线扩展到100公里你就能掌握多少的入射辐射是由大气层过滤。

图:宇宙辐射的高度,从北纬50°欧洲核能协会。

因此,即使在没有磁场的情况下,只有一小部分的辐射会让它浮出水面。和注意,逆转只意味着一个磁场减弱,不是一个完整的消失。可以消失的偶极子组件的磁场,磁场作为一个整体。

重要的是要注意,磁场是非常重要的,防止大气侵蚀。因此,一个永久的缺乏磁场可以产生大气的损失(可能发生在火星上)。相反,地球磁场的原因之一是我们有一个很厚的大气层相比,火星,在短暂的磁场减弱(由于磁极逆转),我们的厚厚的大气层仍然提供了一个非常有效的保护。

事实上,空间辐射穿透不多可以观察到在许多不同的方式,其中一个是指出极光(又名北极光)通常不会发生低于90公里的高度。

此外,极光发生的原因只在高纬度地区(即两极附近),是由于“地磁纬度效应”,描述如何在赤道辐射剂量率最小和最大地磁南北极。然而,大气吸收大部分的额外辐射和生活在北极森林没有任何问题。

同时,大气不会只是一个无源滤波器,它可以创建自己的一些研究表明磁场。这样的研究认为,只要我们有气氛,太阳风环绕地球的磁场可以诱导即使没有内部磁场(参考)

另外重要的一点是:候鸟种群的古生物记录和magnetic-dependant微生物检测好灾难性减少人口迁徙鸟类和一些780000年前发生的微生物吗?我不是一个专家,但我对此表示怀疑。事实上,780000年似乎是足够的时间演化的全新物种和从头开始迁徙行为的崛起。像最近的反转事件Laschamp事件41000年前比1000年快得多,即便如此,我想知道我们可以重建候鸟种群追溯到(考虑到我们有困难重建人类那时)。

关于候鸟,逆转后你说鸟儿会在错误的方向迁移。这是很可疑的。在缺乏任何的参考点,使用一个临时罗盘知道南北方向是很容易的,但是找出哪一方是北部和南部是更加困难的。因此,鸟类可能使用其他方式弄清楚哪一方的罗盘是北,意味着不依赖于磁场。例如,日出的一边发生之类的。

最后,微生物进化和适应的很快,所以即便假设一些(或许多)他们会死在逆转,我肯定其他人会取而代之。最后nutrient-limited海洋微生物群,和所有的营养物质不使用的濒危物种将被用于其他物种,可以用一个较弱的磁场茁壮成长。所以我不会很快认为这种事件会导致食物链崩溃。

Answer 2

国家地理2018年1月发表了一篇文章关于这个不,我们并不是所有由地球磁场翻转注定的。

是的,磁极的翻转并花很长时间——数千年。但是在变化,地球的磁场不不复存在&磁极不消失。他们慢慢地迁移。

为了论证,北磁极可能集中在加拿大,然后慢慢移动到美国、墨西哥、厄瓜多尔、智利和位于南极洲。总是会南磁极的位置相反北磁极的位置,不论其身在何处。

地球将会有一个磁场,但

地球磁场可以更弱的但是它的力量已经很变量,不一定是不寻常的,并没有任何迹象表明它将完全消失,据NASA。为什么?因为它从来没有。

然而,如果磁场弱和保持这样一个明显的保护地球的时间会减少大量的高能粒子不断在太空飞行。这意味着地球上的一切将会暴露在更高的辐射,而随着时间的推移可以产生像癌症这样的疾病的增加。

在长时间的变化,

动物利用地球磁场navigation-including鸟类、鲑鱼、和海洋turtles-could迷失在他们的常规旅行。最终他们会把它排除,所有其他条件相同的情况下,生活仍将继续。很多世界末日先知曾试图将地磁翻转等同于大规模灭绝,但是数据就没有。