※ 引述《reduni (RED)》之铭言： ※ 引述《zoooe (罗罗罗伊)》之铭言： : 最近看了大灭绝一书 : 里头有提到地磁极化变换的情形 : 因为地磁极化变换造成了地面上如恐龙大型动物的大灭绝 : 因为我是第一次听到＂地磁极化变换＂这个名词 : 所以有点不是很了解 : 请问所谓地磁极化变换是否就是整个南北颠倒 : 那对人类是否有影响（因为人类似乎不太需要迁徙） : 地磁极化变换後太阳使否就从西边升起？ : 请给我指教,谢谢。 -先说好 以下是听说的芭乐 那我帮忙再补一些芭乐好了~ -地球曾经历经数百次的地磁倒转 倒转的痕迹留在海底岩层及矿物生成上 因为海底、陆地上的岩层中包含了磁性矿物。 纯铁不是磁性矿物，因为它是顺磁性的。铁的氧化物中才些是属於磁性矿物。 顺磁性(paramagnetic)物质的特性是，物质被磁化的强度与外界给它的磁场强度成正比 ，也就是说，当磁场改变、消失时，顺磁性物质的磁化量、磁化方向也跟着改变、消失 。这样子就没办法纪录先前地磁场的状况了。 而磁性物质的特性是会留有残磁(remnant magnetization)。 藉由残磁的保存，我们才能利用这些磁性矿物看出古地磁场的状况。 残磁形成的方式有很多，例如 沉积残磁，在一良好的沉积环境，磁性矿物依着古地磁的方向沉积，在受到扰动之前 就胶结固化，纪录下当时的古地磁场。 热残磁，火山喷发时的岩浆中含有磁性矿物，在这些岩浆在冷却的过程中 通过居里温度时，纪录下当时的古地磁场。 居里温度是物质由顺磁性转变为具有残磁的铁磁性的温度。因为目前所知的磁性矿物 ，没有一种能在这种高温下还能保有铁磁性。 当然对铁磁性物质来说，不只是通过居里温度就能保有热残磁， 後面还有一些故事(blocking temperature、relaxation time...balabala...)， 不过BBS没有方程式编辑器和绘图工具，很难用文字讲出来... 而残磁的分类也不只这些，还有很多像是等温残磁、化学残磁、黏滞残磁等等。 磁性物质也不是全部是铁磁性，属於铁磁性和不属於铁磁性的物质， 特性不一样，处理它们的方法也不一样。 “处理”的意思是...利用一些方法，想办法从这颗带有磁性矿物的岩石样本上 找出古地磁的方向、大小。“一些方法”...再讲下去就天黑了....不如接下去 讲更精彩的吧。 -平均500,000年发生一次 整个过程约7000~9000年完成 - 时间并非固定 曾经在恐龙时期 间隔长达3500万年才发生 - 上一次的地磁倒转是 78万年前 78万年前的那个是地磁年代表中的世代(Epoch)... 一个世代中的地磁场会有一个大部份方向， 而且在每一个世代中都会有一些和世代中大部分方向相反的小的事件(Event)， 造成一个世代中的古地磁正中有反，反中有正。 我们说地磁场的方向和现在相同为正向(Normal)，相反为反向(inverse) 上一个地磁翻转的事件距今约4万年。 -地磁倒转徵兆从150年前开始衰弱 至今已衰弱10~15% 我们假想地球的磁场是由 一个磁荷 + 一个磁偶极(dipole) + multipole expansion(多极矩展开) 放在地球中心所造成的。 磁荷的意思是假想磁铁只有单极(只有N极或只有S极) 磁偶极最常见，就一般的磁铁，同时存在N极和S极(一组成对的磁荷) 多极矩展开的意思是同时存在於一个范围的3个磁荷、4个磁荷、5个、6个、7.8.9.10..... 的这些极矩。 经过精彩的电磁学计算(分离变数、Laplaction、Legendre polynomial、Fourier Series balabala...)解出磁的magnetic potential(有点类似电位的东西..不过我电磁学没学好 ，说不出个所以然来...orz..)。 然後由magnetic potential算出1、3、5、7、9这些单数磁荷对地磁场的贡献为0。 也就是说假想的地磁场里，只有成对成双的(2.4.6.8....)磁荷存在。 用电磁学的角度来看， Div(B) = 0。(意思是 磁荷B，在一个封闭高斯面里没有向外流出的磁场。) 或许能说明为什麽假想的地磁场里没有磁单极存在。 由这组假想的模型去近似地磁场，到目前为止看起来是满顺利的。 经过计算发现地磁场的强度有90%以上是由磁偶极场(dipole field)所贡献的。 特别是发现地磁场中由磁偶极所贡献的部份正在减弱。 这也正是地磁场减弱的绝大部份。(或许是全部，不过我不确定...) 於是，地磁场是否倒转，就决定在当dipole field的强度减弱到和multipole field 的强度差不多的时候。如果multipole field(多极矩的磁场)和dipole field方向一致， 那就皆大欢喜，地磁场就只是减弱，不会倒转。 如果multipole field 和dipole field的方向相反，那就会发生地磁场倒转的情形。 值得注意的是，当地磁场开始倒转的时候，地磁场的强度通常已经很弱了。 因为贡献90%地磁场的dipole field已经减弱的差不多了，剩下的只有10%的multipole field。所以地磁场最弱的时候，强度大概是地磁场正常的时候的1/10。 这也就是NASA驳斥海德拉巴德模型的说法的原因，因为地磁场在转换的过程中 只会减弱，不会消失。(当然我自己也有疑问，为什麽multipole field不会跟着减弱？) 地磁场在转换的过程中是慢慢的转过去的，不是时间一到说转就转。 於是磁性矿物就会纪录下，古地磁翻转的过程，称为古地磁漂移。 纪录古地磁漂移的路径，称为VGA path VGA (Virture Geomagnetic pole，就是那假想的dipole field的部份。 因为dipole field 90%的魅力，古地磁学家就乾脆先只看dipole field的部份。) 经过古地磁学家们的研究(别问我怎麽研究...那要讲到钻岩芯、旋转座标系、 球面座标系、stereo net，和地磁场的计算...讲完天大概又亮了吧...orz...) 发现40多组纪录中，有34个VGA path是差不多的路径，这就解释了前面 地磁场的转换和dipole field脱不了关系的说法。 -1953~1954 日本学者首次发现地磁倒转证据 首次发现地磁倒转的好像是法国一个叫Berverd的物理学家，在1906年发现的。 不过他发现这个，却不敢讲，只说古地磁似乎、好像有异常。 到1923年的日本学者Materijama，也发现了地磁倒转。不过他找到的岩石样本里头 含有一种会自己翻转磁性的磁性矿物 (N-type ferrimagnetism，在某个温度区间下会有反向的磁化。) 所以他也不敢确定地磁倒转这件事是不是真的。然後↓ -1950年代 英国的P.M.S. Blacket及S.K. Runcorn对沈积岩的残磁测定发现磁力线异常 1963 Allen Cox 量得火成岩中的热残磁，并定出火成岩的形成年代。 1969 Allen Cox 画出一张全世界的古地磁时间表(magnetic time table) 利用这张古地磁时间表就可以做很多事情了。例如 建立岩芯当地的磁地层表、估计岩芯的沉积速率和构造地质的问题...balabala... 至於地磁翻转後的影响，这我就不晓得了。不过听说很多生物的灭绝跟地磁翻转的时间 相符合。地磁场可以挡的住大部份的大阳风，不过当地磁场的强度只剩下1/10时， 太阳风对地球上生物的影响...这就有待研究了。 1999 丹麦人造卫星阿斯泰兹(Orsted) 发现磁力场变化明显: 南大西洋和北冰洋出现数个大洞 (http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/museum/oerstedsatellite.html ) 置於转换後的影响 印度日报(Indiadaily)2005年3月1日报导 (网页资料 http://www.indiadaily.com/editorial/1753.asp ) 海德拉巴德的一家公司提出电脑演算模型 海德拉巴德模型 猜测引起後果 候鸟迷航 电力中断 太阳辐射猛击 生物免疫力下降 重力场变化 (现在大宗发电方式是动能透过磁力而产生电流 如核电厂 火/水/风力发电厂 地磁是地球对於太阳辐射的防护罩) NASA驳斥海德拉巴德模型说法 认为地球的磁场在转换过程中只会减弱和不会消失 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 140.120.15.118 ※ 编辑: reduni 来自: 140.120.15.118 (05/13 11:35) ※ 编辑: reduni 来自: 140.120.15.118 (05/13 14:21) 太阳每11年转换他的一次磁场...这是太阳黑子磁场变换的半周期，我觉得这好像是对的。 2012年会比较严重，什麽东西比较严重我是不晓得，不过既然提到太阳黑子， 我猜NASA说的是磁暴。 发生严重的磁暴时，对我们这种小老百姓来说，大概就是手机 容易打不通吧...想不出有太严重的影响。不过对科学家来说可能就很紧张了，至少我知道 他们得帮科学用人造卫星好好的想想办法. 2012年太阳和地球磁极一起逆转...这......就请上大纪元吧......orz.... 我不晓得为什麽会发生这种事...也没听说过。 地科本系念了3年...总算有办法帮人回答问题了...以前逛版都在雾里看花....orz... --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 140.122.189.160 ※ 编辑: all02608 来自: 140.122.189.160 (05/19 16:03) ※ 编辑: all02608 来自: 140.122.189.160 (05/19 16:06)