【宇宙迷宮】漂移的磁極 (李偉才)

【宇宙迷宮】漂移的磁極 (李偉才)

出版時間:2020/05/30 10:01



大家有玩過磁石?或是以磁鐵進行過一些科學小實驗嗎?對筆者來說,磁場的作用總是給人一種神秘兮兮的感覺。百多年前,只得五歲的愛因斯坦便因為父親送給他一個指南針,引發他對宇宙奧秘探索的熱情。他事後回憶,無論他怎樣轉動指南針,指針都會保持指向一個特定方向這個現象,為他幼小的心靈帶來了極大的震撼。

指南針是中國「四大發明」之一。但中國基本上是一個「大陸文明」,所以這個發明帶來翻天覆地的變化,還有待歐洲「海洋文明」的崛起。自十五世紀以來,深刻地改變世界面貌的「地理大發現」(Age of Discovery),其背後的一大功臣正是這個小小的指南針。

指南針之能夠發揮功用,當然因為地球擁有磁場。大家也許知道,磁北極(magnetic north pole)和磁南極(magnetic south pole)的位置,跟地球自轉所產生的「地理北極」和「地理南極」並不一致。在北半球,地理北極位於北冰洋近中央的位置,但長久以來,磁北極則位於加拿大的北端,最遠時離地理北極達2千多公里。

我之所以說「長久以來」和「最遠時」,是因為自從人類於十九世紀發現磁北極以來(如果以幼線懸垂的話,指南針在那兒會變得垂直),它的位置便不斷地漂移。方才說「最遠時」約發生於1860年。自此之後,它的位置便不斷北移,而且不斷加快。二十世紀初,它的漂移速度是每年10公里左右,但到了今天,已經達每年55公里之多。

結果是,磁北極已經離開了加拿大的國境,現正跨越北冰洋,向著西伯利亞進發。按照科學家的研究,加國北部和西伯利亞北部皆是兩處磁場特強的地方,之前是前者佔了上風,現在則是後者佔了上風,所以正在把磁北極慢慢地拉過去。

磁極為什麼會漂移?科學家的推斷是,環繞著地球固態核心運動的,是溫度極高因此處於流體狀態的磁性金屬鐵和鎳(nickel)。正是這個流動的「外核」(厚度達2千公里),產生了地球的磁場。亦正因為這些流動的變化,導致了磁極的漂移現象。但至於詳情如何,正是今天地球物理學一個熱門的研究課題呢。

李偉才

科普達人



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