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太阳风暴是否与鲸鱼搁浅***有关?
新的研究表明,太阳风暴可能会暂时干扰鲸鱼在长途跋涉中导航的能力,甚至可能导致它们搁浅。它指出灰鲸可能利用地球的磁场进行导航的可能性。据《国家地理》报道,目前人们只知道,鲸鱼用视力识别自己的航行道路。
太阳风暴——太阳上大量高能粒子被喷射的***——以异常高的电磁辐射对地球进行轰击,这种辐射会干扰卫星和电网等人类技术。大多数动物,包括人类,被认为没有受到太阳风暴的显著影响,主要是因为地球的磁场保护地球免受大部分辐射。
发表在《当代生物学》杂志上的一项研究描述了太阳风暴可能导致鲸鱼搁浅的发现,这一发现为与鲸鱼搁浅相关的现象又增加了一个因素。目前,灰鲸搁浅异常***频繁发生,可能与猎物数量低引起的饥饿有关。
自2019年1月以来,已有180多头灰鲸搁浅滞留在海滩,是正常平均水平的1倍多。为了更好地了解灰鲸搁浅有关的因素,杜克大学的感官生态学家杰西·格兰杰和他的同事研究了自1985年以来在北美西海岸被搁浅的灰鲸的记录,这些动物在到达海滩时似乎没有生病或受伤。那它们为什么被搁浅了?研究人员发现,在太阳风暴引起的高射频干扰的日子里,鲸鱼搁浅的可能性是正常日子的四倍。
对于其他一些动物,如欧洲的知更鸟,研究表明宽带射频噪声可以暂时阻止它们使用地磁感。这种能力使动物能够感知地球磁场的变化,这些变化因位置而异,让它们知道自己在哪里,以及他们要去哪里。
格兰杰说,科学家们推测这就是这里正在发生的事情。虽然本文没有为这些鲸鱼的磁力接收提供确凿的证据,但它确实朝这个方向增加了一个迹象,因为它消除了其他一些可能的原因,如副渔获物、船舶撞击或明显疾病。
此外,该研究小组还详细查看了受太阳风暴影响的地球物理参数,以及这些参数对鲸鱼导航的影响。北卡罗来纳大学的肯·罗曼(Ken Lohmann)说,我们确信其他海洋动物——如海龟和鲑鱼——通过感应这些磁场在水下迁徙很远的距离,这种感应也存在于蜜蜂、鸟类等动物身上。蚂蚁,白蚁等动物也存在这种感应。
太阳风暴是否会影响这些动物的导航能力,这一点不得而知。科学家已经证明,把一些动物放在大磁铁的线圈中,通过磁力线圈磁场变化来,观察这些动物的行为变化,但是鲸鱼太大了,不适合进行这样的实验。灰鲸大部分时间都在水下度过,没有视觉线索,因此,它们使用的眼睛以外的某种感觉是有道理的。
在论文中,科学家们研究了其他因素,如气候周期和季节变化,这些因素似乎对搁浅没有任何影响。他们还研究了地球磁场的摆动程度,这一测量指标称为AP指数,以观察这是否与搁浅有关。
但事实并非如此,这个结果最初震惊了格兰杰,因为她预计磁场中的局部变化会导致鲸鱼对其位置感到困惑,最终会冲上岸。格兰杰说,这种理论是"鲸鱼认为它在第四街,但实际上它在第六街"。但事实似乎并非如此。相反,它们可能只是暂时"失明",从而迷失方向和搁浅,她说。
一个长期谜团是,为什么健康的鲸鱼、海豚和鼠海豚——统称为鲸目动物——最终会在全球沿海地区搁浅。严重的太阳风暴会影响地球磁场,混淆它们的内部导航并导致它们迷失方向吗?
磁异常以及气象***,如新月期间的极端潮汐和沿海风暴,这些被认为会使动物迷失方向。据推测,由于这些动物可能使用磁场感应来导航,磁异常可能至少是部分原因。
事实上,当太阳日冕向太阳系喷射出巨大的带电粒子气泡时引起的磁异常,当它们撞击到地球的保护性磁层时,会给地球轨道卫星和电网带来问题,它们也可能影响动物。
大规模搁浅发生在世界各地,在任何特定的***中,都可能影响到三到几百只动物。尽管这是一个全球现象,但科学家们已经确定了一些热点:新西兰、澳大利亚和马萨诸塞州的科德角,所有这些地方都有着重要的地理特征,比如倾斜的海滩和细粒沉积物——这些因素被认为是造成搁浅的原因。
在涉及多起死亡的搁浅中,尸体解剖显示绝大多数死亡动物在搁浅前都是健康的。一些研究人员***设,当强大的社会纽带迫使群体跟随陷入困境的个体进入浅水时,群体就会陷入困境。
正如地球上的天气变化,偶尔会带来雷暴和阵风,不断变化的太阳有时会将大量的太阳物质和磁场抛入太空,称为日冕物质抛射或日冕物质抛射。这些火山爆发对近地空间的影响统称为空间天气。如果磁暴撞击地球磁场,磁暴可以引发强大的磁暴。如果太阳风暴和搁浅确实是有联系的,科学家们认为他们可以在搁浅***发生时探测到地球地磁活动的模式。
如果能确定是什么条件促使搁浅,并开发出一种能识别这些因素何时聚集在一起的警报系统,那么不同地区的搁浅网络就能为***做好准备,让救援工作更快地在地面展开。
首先,寻找每一次搁浅***与***当天太空天气展望之间的相关性。然后,将空间天气数据转移了不同的时间段——一天、两天、10天,等等——以探索太阳活动对搁浅的影响是否有所延迟。
在分析了所有的数据后,科学家们发现,不管时间发生了什么变化,太空天气与每次搁浅都有着相同的统计关系——表明地磁活动和科德角搁浅之间没有明显的因果关系。
虽然科学家们一直希望有一个灵机一动的时刻,但他们的分析结果仍然让他们认为,虽然太空天气不是搁浅的主要原因,但它可能是几个因素中的一个。在生物学场景中揭示相互作用和***通常需要生态学视角;他们认为,也许太空天气是导致大规模搁浅***的更大生态条件的一个必要组成部分。
还有一种可能性是,这些动物的内部罗盘由于人类使用多波束回声测深仪和其他声纳类设备来绘制海底地图或定位潜在的***地点而发生了某种程度的倾斜。地球的大气和磁场保护我们免受太阳粒子流的影响,就像太阳磁场偏转宇宙粒子辐射一样。
一般来说,磁场会影响陆地生物,如迁徙的动物。因此,地球生命与不同磁场、粒子流和辐射之间的天文相互关系有关。鲸鱼大规模搁浅经常被记录下来,但是它们的原因和潜在的机制仍然不清楚。基于2016年初北海南部29只雄性抹香鲸(大部分是光棍抹香鲸)的一系列搁浅,调查了这一现象的可能原因。
鲸鱼的磁场导航可能在定向和迁移中有重要作用,搁浅可能因此被地磁风暴触发。这种方法得到下列因素的支持:
(1)太阳风暴对地球磁场的破坏可持续约1天,并导致对应于高达460公里的位移的短期磁纬度变化;
(2)许多这类干扰的强度与更持久的地磁异常相似;
(3)北海北部地区的地磁异常直径为50-150公里;
(4)抹香鲸每天游约100公里,因此可能无法区分这些现象。
抹香鲸在低纬度度过它们早期的非繁殖期,那里太阳的磁场干扰很弱,因此缺乏这种现象的经验。因此,由于未能及时采用替代导航系统,天真的鲸鱼可能会在挪威南部海域迷失方向,被困在北海浅水区。
然而,这些人为的影响并不能解释大多数搁浅,关于原因的理论包括磁异常以及气象***,如新月期间的极端潮汐和沿海风暴,这些被认为会使动物迷失方向。据推测,由于这些动物可能使用磁场感应来导航,磁异常可能至少是部分原因。 事实上,当太阳日冕向太阳系喷射出巨大的带电粒子流时引起的磁异常,当它们撞击到地球的保护性磁层时,会给地球轨道卫星和电网带来问题,也可能影响到动物。
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