近日地球磁北極偏移的現(xiàn)象讓科學(xué)家對(duì)地球的磁場(chǎng)有了新的重視。地球的磁場(chǎng)可以保護(hù)地球不收太陽(yáng)風(fēng)的侵?jǐn)_，但是地球磁場(chǎng)并不穩(wěn)定，有時(shí)候甚至?xí)l(fā)生難以置信的變化，比如南北磁極對(duì)調(diào)，不要太驚訝，這種情況實(shí)際上在歷史上發(fā)生過！

?

地球的磁場(chǎng)

磁場(chǎng)是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，磁場(chǎng)不是由原子或分子組成的，但磁場(chǎng)是客觀存在的。自人類誕生文明以來，我們知道地球的磁場(chǎng)大略是這樣分布的：地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。地理的北極，就是我們常說的俄羅斯、加拿大以北的位于那塊最北端的區(qū)域，而南極則相反，它在地球的最南端。南北磁極和地理的南北極是不同的，地理北極是地磁的南極附近，而地理的南極，則是地磁的北極附近。

?

相信大家在初高中都有學(xué)過地理和物理，課文中有講到地球的地磁線其實(shí)是兩個(gè)方向的，在地球內(nèi)部：磁感線是從地理北極向地理南極的；第二，相反的，地球表面，地磁線是從地理的南極向地理的北極，也就是指南針指的北極。所以我們?cè)谑褂弥改厢槙r(shí)，它的方向是指向地理北極。那么有趣的問題來了，如果地球磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生什么后果？

磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)的后果

前面提到了，對(duì)于磁場(chǎng)反應(yīng)最明顯的自然是指南針，所以如果地球磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，指南針毫無疑問將指向南極洲，它將會(huì)變成真正的指“南”針！那么磁場(chǎng)一旦翻轉(zhuǎn)，對(duì)地球以及人類的生活有什么實(shí)質(zhì)性的影響嗎？

?

答案肯定是有的，實(shí)際上在地球漫長(zhǎng)的歷史中，在地球歷史上曾發(fā)生過數(shù)百次兩極顛倒，當(dāng)?shù)厍蛞后w外核的鐵原子塊反向排列時(shí)，它們就會(huì)發(fā)生，就像小磁鐵朝向與周圍相反的方向。當(dāng)這些反向的鐵原子塊生長(zhǎng)到主導(dǎo)地核其余部分的程度時(shí)，地球的整體磁場(chǎng)就會(huì)翻轉(zhuǎn)。最后一次磁極轉(zhuǎn)換發(fā)生在78萬年前的石器時(shí)代。證據(jù)表明，地球現(xiàn)在可能正處于磁極轉(zhuǎn)換的早期階段。

磁極翻轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生世界末日嗎？

關(guān)于磁極翻轉(zhuǎn)，有些人把它和世界末日聯(lián)系在一起，他們認(rèn)為，當(dāng)?shù)厍虼艠O逆轉(zhuǎn)時(shí)，全球大災(zāi)難就會(huì)發(fā)生。當(dāng)磁極南北走向發(fā)生變化時(shí)，大陸將向一個(gè)或另一個(gè)方向傾斜，引發(fā)大規(guī)模地震、迅速的氣候變化和物種滅絕。這種說法其實(shí)太過夸張了，實(shí)際上磁極翻轉(zhuǎn)的影響沒有這么可怕。

?

但我們真的不會(huì)害怕這個(gè)事件嗎？當(dāng)指南針轉(zhuǎn)向南極180度時(shí)，會(huì)發(fā)生什么呢？大陸會(huì)把自己撕裂嗎？還是我們將面臨更多的變化？實(shí)際上你可能想不到，當(dāng)磁極翻轉(zhuǎn)時(shí)，以下幾種可能是無法避免的變化。

大陸的變化？

在人們的想象中，許多與地磁磁極反轉(zhuǎn)有關(guān)的災(zāi)難場(chǎng)景都是純粹的幻想。因此肯定不會(huì)有任何大陸分裂或轉(zhuǎn)移，這也是有證據(jù)的。

第一個(gè)證據(jù)是地質(zhì)記錄，英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局曾調(diào)查了地球的最后一次磁極翻轉(zhuǎn)紀(jì)錄，當(dāng)最后一次磁極轉(zhuǎn)換發(fā)生時(shí)，地球科學(xué)家可以從化石和其他記錄中證明，世界范圍內(nèi)沒有發(fā)生大陸漂移或其他全球性災(zāi)難。

?

原因很簡(jiǎn)單，與地幔對(duì)流相比，地球液核的變化發(fā)生在完全不同的距離和時(shí)間尺度上。磁極翻轉(zhuǎn)時(shí)，液態(tài)的地核確實(shí)接觸到了地幔的底部，但是地核的變化需要幾千萬年才能通過地幔向上傳播，從而影響構(gòu)造板塊的運(yùn)動(dòng)。磁極翻轉(zhuǎn)的時(shí)間根本不足以影響地表下的變化。簡(jiǎn)而言之，沒有任何來自過去地質(zhì)的證據(jù)可以表明磁極轉(zhuǎn)換可以觸發(fā)地震。

地幔對(duì)流：軟流層中的地幔物質(zhì)由于熱量增加，密度減小，體積膨脹，產(chǎn)生上升熱流，上升的地幔物質(zhì)遇到地殼底部向四周分流，隨著溫度下降，地幔物質(zhì)密度增大，又沉降到地幔中，這一過程稱為地幔對(duì)流。

磁場(chǎng)變?nèi)?/strong>

當(dāng)磁極反轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的最劇烈的變化是總磁場(chǎng)強(qiáng)度的大幅降低。研究表明地球的磁場(chǎng)需要1000到10000年的時(shí)間來逆轉(zhuǎn)，在這個(gè)過程中，它在重新校準(zhǔn)之前會(huì)大大減弱。它并不會(huì)突然翻轉(zhuǎn),而是一個(gè)緩慢的過程,在此期間磁場(chǎng)強(qiáng)度將會(huì)變得很虛弱,也會(huì)變得更加混亂復(fù)雜，并且會(huì)嚴(yán)重偏離兩個(gè)極點(diǎn)。

?

這張是地球磁場(chǎng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)模型模擬出的變化。左邊是正常的偶極磁場(chǎng)。右邊是地球上導(dǎo)致磁極反轉(zhuǎn)的復(fù)雜磁場(chǎng)。

毫無疑問，一旦磁場(chǎng)變?nèi)?，這將會(huì)使地球上面臨一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，那就是太陽(yáng)風(fēng)。我們知道強(qiáng)大的磁場(chǎng)有助于保護(hù)地球免受來自太陽(yáng)的輻射。而日冕物質(zhì)拋射(CMEs)的太陽(yáng)風(fēng)威力巨大，秒速達(dá)200-800km/s，一些與日冕物質(zhì)拋射有關(guān)的粒子會(huì)被地球磁場(chǎng)阻擋。但是一旦磁場(chǎng)較弱，地球磁場(chǎng)屏蔽的效率就較低。

?

而在太陽(yáng)風(fēng)暴期間太陽(yáng)風(fēng)的流量非常大，其撞擊地球大氣層的帶電粒子會(huì)在地球大氣層中打出洞來，這可能會(huì)傷害到人類。目前我們知道地球已經(jīng)形成了臭氧空洞，比如南極洲上空的臭氧空洞，當(dāng)然這個(gè)臭氧空洞大部分的原因是人類造成，當(dāng)然還有一部分原因是太陽(yáng)粒子與大氣發(fā)生級(jí)聯(lián)化學(xué)反應(yīng)而形成的。這些“空洞”可能會(huì)在一到10年的時(shí)間尺度上出現(xiàn)的比較嚴(yán)重，而一旦過于嚴(yán)重，如果人類不小心接觸就會(huì)導(dǎo)致皮膚癌發(fā)病率的上升。

?

更關(guān)鍵的是磁場(chǎng)的變?nèi)鯇?huì)導(dǎo)致空洞的加劇，有科學(xué)家通過研究表明尼安德特人(穴居人，我們進(jìn)化上的近親)的死亡與同期發(fā)生的地磁場(chǎng)強(qiáng)度顯著下降之間存在直接聯(lián)系。而那時(shí)，導(dǎo)致地磁反轉(zhuǎn)的過程似乎已經(jīng)“中止”了，但是磁場(chǎng)處于減弱期間，這時(shí)候的磁場(chǎng)相對(duì)較弱。但是也有科學(xué)家不相信兩極轉(zhuǎn)換和物種滅絕之間有聯(lián)系。因?yàn)榧词勾艌?chǎng)變得非常弱，在地球表面，我們也能受到大氣輻射的保護(hù)。類似地，其實(shí)大部分人現(xiàn)在不能看到或感覺到地磁場(chǎng)的存在，自然也不會(huì)去關(guān)注它，因此我們很可能不會(huì)注意到任何重大的變化。

?

但是磁場(chǎng)的變化最直接的影響是我們的一些衛(wèi)星設(shè)備。我們知道衛(wèi)星信號(hào)是靠無線電波來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，然而地磁場(chǎng)往往都是在干擾這個(gè)信號(hào)，但是因?yàn)榈卮艌?chǎng)比較小，再加上衛(wèi)星距離地表有一定高度，所以它的影響幾乎可以忽略不計(jì)，反倒是太陽(yáng)粒子對(duì)衛(wèi)星信號(hào)干擾很大。即使是現(xiàn)在，太陽(yáng)風(fēng)暴也會(huì)破壞衛(wèi)星，導(dǎo)致斷電和無線電通訊中斷。如果磁場(chǎng)及其屏蔽功能顯著減弱，比如在磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)期間，那么這些負(fù)面影響顯然會(huì)增加，磁場(chǎng)的減弱和最終的逆轉(zhuǎn)將使所有依賴地磁導(dǎo)航的物種迷失方向，包括蜜蜂、鮭魚、海龜、鯨魚、細(xì)菌和鴿子。對(duì)于這些生物將如何應(yīng)對(duì)，科學(xué)界還沒有達(dá)成共識(shí)。因此，在磁場(chǎng)減弱之前，我們有必要找到緩解的策略。

磁極翻轉(zhuǎn)的可能性

?

目前，地球磁場(chǎng)正在減弱，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了巴西和南大西洋地下深處的液體內(nèi)核出現(xiàn)了越來越多的反向排列，這是磁場(chǎng)減弱的征兆，據(jù)了解南大西洋異常區(qū)域已經(jīng)(SAA)是地球磁場(chǎng)最弱的地區(qū)。根據(jù)研究，地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度已經(jīng)以驚人的速度下降了至少160年，這不僅引起了我們的推測(cè)，那就是我們的磁極正在走向一個(gè)逆轉(zhuǎn)。

事實(shí)上，這種逆轉(zhuǎn)有可能發(fā)生，也有可能不會(huì)發(fā)生。地球的復(fù)雜程度超乎人類的想象，科學(xué)家無法預(yù)料會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果。不管怎樣，這個(gè)過程將在未來幾千年里持續(xù)下去，我們只能逐漸適應(yīng)它的變化。

對(duì)地球磁場(chǎng)感興趣的讀者，你可以直接用今日頭條app上方的搜索框輸入地球磁場(chǎng)就能看到豐富的關(guān)于地球磁場(chǎng)的知識(shí)了，趕緊去搜索吧。