科學(xué)家們認(rèn)為，地球磁場(chǎng)的磁極在過(guò)去的千萬(wàn)年中已經(jīng)發(fā)生了好幾次翻轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，如果你活在80萬(wàn)年前，拿著一個(gè)羅盤(pán)面朝所謂的“北方”，北針實(shí)際上會(huì)指著“南方”。這是因?yàn)榇帕_盤(pán)是借助地球磁極來(lái)校準(zhǔn)的。如果今天地球磁場(chǎng)發(fā)生倒轉(zhuǎn)，羅盤(pán)上的南北指針就會(huì)旋轉(zhuǎn)180度，指向相反的方向。許多末日理論家試圖利用這樣一種正常的地質(zhì)現(xiàn)象來(lái)宣示地球的毀滅。但是這種現(xiàn)象真的會(huì)有如此戲劇性的效果嗎？那數(shù)百次地磁極倒轉(zhuǎn)所遺存下來(lái)的地質(zhì)和化石記錄告訴我們的答案是，“不會(huì)”。
【目前地磁南北極的位置位于南北極地區(qū)，但并不與地球的南北極點(diǎn)完全重合。以地磁北極為例，它正在加速向北越過(guò)加拿大平原，現(xiàn)在每年移動(dòng)超過(guò)40km。如果這樣的移動(dòng)持續(xù)數(shù)十年，地磁北極就會(huì)退出北美地區(qū)，進(jìn)入西伯利亞。 圖片來(lái)自NASA】
磁極倒轉(zhuǎn)，常態(tài)而非異象
磁極倒轉(zhuǎn)只是常態(tài)，而非異象。雖然發(fā)生磁極倒轉(zhuǎn)的頻率總是在變化，但在過(guò)去的2000萬(wàn)年中，磁極倒轉(zhuǎn)呈現(xiàn)出一種接近20萬(wàn)至30萬(wàn)年為周期的模式。然而，距離最近的一次倒轉(zhuǎn)的時(shí)間卻要多于60萬(wàn)年。（編者注：實(shí)際上，在過(guò)去1.6億年內(nèi)，地磁倒轉(zhuǎn)發(fā)生的非常沒(méi)有規(guī)律，詳見(jiàn) 《2012沒(méi)有地磁倒轉(zhuǎn)》 ）完成一次磁極倒轉(zhuǎn)往往需時(shí)成百上千年，而且往往不是完全的顛倒。在整個(gè)地磁倒轉(zhuǎn)過(guò)程中，地磁場(chǎng)發(fā)生扭曲變形，還會(huì)短暫的在某些緯度形成多個(gè)磁極?？茖W(xué)家們估計(jì)在過(guò)去的30億年里，地磁倒轉(zhuǎn)發(fā)生了至少上百次。盡管在“最近”一些年頭里倒轉(zhuǎn)變得頻繁了些，然而恐龍行走在地球上的那些年份，倒轉(zhuǎn)卻似乎要間隔上百萬(wàn)年才發(fā)生一次。
【超級(jí)計(jì)算機(jī)中的地球磁場(chǎng)模型。左側(cè)為通常所見(jiàn)具有兩個(gè)磁極的地磁場(chǎng)，這是兩次倒轉(zhuǎn)之間漫長(zhǎng)年代的典型形態(tài)；右側(cè)為短時(shí)間（相對(duì)而言）內(nèi)處于磁極倒轉(zhuǎn)過(guò)程中地磁場(chǎng)發(fā)生了劇烈變化的復(fù)雜形態(tài)。圖片來(lái)自NASA】
從深海海床中取出的深海沉積柱狀樣表明，地球磁極在不斷偏移，這一發(fā)現(xiàn)直接將地球磁場(chǎng)活動(dòng)與化石記錄聯(lián)系了起來(lái)。北美和歐洲這兩個(gè)大陸板塊在大西洋洋中脊處分離，位于洋中脊兩側(cè)的熔巖會(huì)在地球磁場(chǎng)的作用下發(fā)生磁化。在熔巖凝固過(guò)程中，它會(huì)像磁帶記錄聲音一樣，記錄下過(guò)去地磁場(chǎng)的方向。最近的一次地磁極大倒轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬(wàn)年前，科學(xué)家們稱之為布容-松山倒轉(zhuǎn)（Brunhes-Matuyama reversal）?；涗洷砻鳟?dāng)時(shí)動(dòng)物或地球本身并沒(méi)有發(fā)生劇烈的變化。對(duì)這一時(shí)期的深海沉積柱狀樣中的氧同位素測(cè)量也同樣表明，冰川活動(dòng)并未發(fā)生變化。由于地球自轉(zhuǎn)軸傾角對(duì)氣候和冰川活動(dòng)有顯著影響，傾角角度發(fā)生了任何變化都會(huì)體現(xiàn)在冰川記錄中。這也就是說(shuō)，地磁倒轉(zhuǎn)也不會(huì)影響地球自轉(zhuǎn)軸。
【地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及地磁北極從1990年至1996年的移動(dòng)路徑示意圖，外地核據(jù)信是產(chǎn)生地磁場(chǎng)的源頭。圖片來(lái)自NASA】
地磁極并不是一成不變的。和一個(gè)典型的磁棒或者你家冰箱上的磁貼不同，支配著地球磁場(chǎng)的物質(zhì)是在不斷流動(dòng)的。地球物理學(xué)家們確信，地球之所以會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)正是因?yàn)槠涔虘B(tài)鐵質(zhì)內(nèi)核被灼熱的液態(tài)金屬“海洋”所包圍。這一過(guò)程可以在超級(jí)計(jì)算機(jī)中模擬出來(lái)。我們的地球，可以毫不夸張的說(shuō)，是一個(gè)地道的活力行星。地核中流動(dòng)的液態(tài)鐵產(chǎn)生了電流，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了磁場(chǎng)。正因?yàn)槿绱?，盡管地球外地核的某些地方太深而不好被直接測(cè)量，科學(xué)家們卻可以通過(guò)觀察地磁場(chǎng)的變化來(lái)推斷地核的運(yùn)動(dòng)。自從在十九世紀(jì)初被探險(xiǎn)家們首次精確定位之后，地磁北極向北緩慢移動(dòng)了大概1100千米。實(shí)際上，北磁極的移動(dòng)速度確實(shí)變快了，早在二十世紀(jì)初，其移動(dòng)速度約為每年16千米。而據(jù)科學(xué)家們估計(jì)，目前的移動(dòng)速度大概有每年64千米左右。
磁極倒轉(zhuǎn)，地球末日？商家機(jī)遇！
另一個(gè)關(guān)于地磁倒轉(zhuǎn)的末日論假說(shuō)煽動(dòng)了對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)加強(qiáng)的恐懼。這一觀點(diǎn)錯(cuò)誤的認(rèn)為，磁極倒轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致地磁場(chǎng)暫時(shí)消失，而地磁場(chǎng)能夠保護(hù)我們免受太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)噴發(fā)的傷害。但是，雖然在磁極倒轉(zhuǎn)過(guò)程中地磁場(chǎng)的確會(huì)先減弱再增強(qiáng)，卻沒(méi)有什么證據(jù)表明它會(huì)徹底消失。減弱的地磁場(chǎng)肯定會(huì)導(dǎo)致地表受到的太陽(yáng)輻射量發(fā)生少許上升，低緯度地區(qū)也許會(huì)出現(xiàn)美麗的極光，但是不會(huì)有任何生物因此死亡。再者說(shuō)，就算是地磁場(chǎng)減弱了，地球上厚厚的大氣層同樣能夠幫我們擋住增多的太陽(yáng)粒子。
科學(xué)研究表明，地磁極的倒轉(zhuǎn)是在地質(zhì)時(shí)期的尺度上緩慢發(fā)生的、以千年為尺度的常見(jiàn)現(xiàn)象。某些情況下磁極的倒轉(zhuǎn)并非是可以完全預(yù)見(jiàn)的，例如北磁極的遷移方向有時(shí)會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化。數(shù)百萬(wàn)年的地質(zhì)記錄說(shuō)明地磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象和所謂的2012末日情節(jié)有絲毫的聯(lián)系。不過(guò)說(shuō)起來(lái)，磁極倒轉(zhuǎn)這種事情對(duì)于做磁羅盤(pán)的廠家來(lái)說(shuō)確實(shí)是千載難逢的好機(jī)會(huì)。
本文編譯自 2012: Magnetic Pole Reversal Happens All The (Geologic) Time
