多年来，美国国家航空航天局（NASA）一直在监测地球磁场中的一个奇怪异常现象：在地球上方的天空中，有一个巨大的磁场强度较低的区域，横跨南美洲和非洲西南部之间。
这个被称为南大西洋异常区的广阔且不断发展的现象，多年来一直吸引着科学家们的关注并引发担忧，其中或许NASA的研究人员尤为关注。
该航天局的卫星和航天器，特别容易受到异常区内减弱的磁场强度以及由此导致的来自太阳的带电粒子照射的影响。
南大西洋异常区（SAA）——NASA将其比作地球磁场中的一个“凹陷”，或者说是一种“太空中的坑洼”—— 一般不会影响地球上的生命，但对于轨道航天器（包括国际空间站）来说情况并非如此，它们在低地球轨道高度环绕地球时会直接穿过该异常区。
在这些遭遇过程中，异常区内减弱的磁场强度意味着，如果卫星上的技术系统被来自太阳的高能质子击中，就可能发生短路和故障。
这些随机的撞击通常可能只会产生低级别的小故障，但它们确实存在导致重大数据丢失，甚至对关键部件造成永久性损坏的风险—— 这迫使卫星运营商在航天器进入异常区之前，例行关闭航天器系统。
NASA追踪南大西洋异常区的原因之一，是为了减轻太空中的这些危害；另一个原因是，该异常现象的奥秘代表了一个研究复杂且难以理解的现象的绝佳机会，而NASA广泛的资源和研究团队在研究这一现象方面具有独特优势。
“磁场实际上是来自许多电流源的场的叠加，” 来自NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的地球物理学家特里·萨巴卡（Terry Sabaka）在2020年解释道。
主要来源被认为是地球外核内部数千公里以下的一个旋转的铁水海洋。该物质的运动产生电流，从而形成地球磁场，但似乎并非均匀产生。
一个名为非洲大型低剪切波速省的巨大致密岩石储层，位于非洲大陆下方约2900公里（1800英里）处，被认为扰乱了磁场的产生，导致了显著的减弱效应—— 而地球磁轴的倾斜也起到了辅助作用。
“观测到的南大西洋异常区也可以被解释为该区域内偶极场主导地位减弱的结果，” NASA戈达德的地球物理学家兼数学家匡维佳（Weijia Kuang）在2020年表示。
“更具体地说，在南大西洋异常区，一个极性相反的局部场强烈增长，从而使该区域的场强度非常弱，比周围区域的场强度更弱。”
尽管科学家们对该异常现象及其影响仍有很多不完全理解的地方，但新的见解不断为这一奇怪现象提供线索。
例如，2016年由NASA太阳物理学家阿什利·格里利（Ashley Greeley）领导的一项研究表明，南大西洋异常区在缓慢漂移，2021年发表的研究中立方星的后续追踪证实了这一点。
然..
这对南大西洋异常区的未来意味着什么仍不得而知，但无论如何，有证据表明该异常现象并非新出现的。
2020年7月发表的一项研究表明，这一现象并非近期的偶然事件，而是一种反复出现的磁事件，可能早在1100万年前就已经影响地球。
如果是这样，这可能表明南大西洋异常区并非整个地球磁场翻转的触发因素或先兆，而地球磁场翻转实际上是会发生的，尽管并非每几十万年就发生一次。
2024年发表的一项最新研究发现，南大西洋异常区也会对地球上观测到的极光产生影响。
显然，仍然存在许多重大问题，但鉴于这个巨大的磁异常现象有诸多动态，很高兴看到世界上最强大的航天局正在密切关注它。
“尽管南大西洋异常区移动缓慢，但它的形态正在发生一些变化，因此通过持续的任务继续观测它也很重要，” 萨巴卡说。
“因为这有助于我们建立模型并进行预测。”