一种规律，地球磁场不是亘古不变

地球磁场非亘古不变

 

美丽的极光从何而来？

每隔几十万年，地球磁场就会发生剧烈变化并改变其极性。地质学家发现，大约770000年前，地球磁场就彻底翻转了一次，这次地球磁极翻转过程持续了22000年才完成。毫无疑问，我们地球的磁场不是亘古不变的，它是在不断变化的。不过地球磁极翻转一般不被注意，因为正常来说我们人体无法感觉到磁场正在翻转。

记录表明，在过去的1.6亿年中，地球磁极的极性至少翻转了400次。地球磁场翻转会导致地球磁极交换位置，北磁变为南磁，反之亦然。磁极会经历“漂移”的过程，所以地球磁场在翻转过程中也是不断变化的。地磁翻转的一些关键数据最早是在20世纪初发现的，当时地质学家认识到某些岩石表现出的磁化强度不同于地球当时的磁场。

不过当时科学家们没有过多考虑，但在之后地质学家逐渐开始观察研究这一问题，并且发现了磁极翻转的重要性，越来越多的地质学家对该现象产生了兴趣。上世纪中期科学家们发表了许多关于地磁翻转的论文，通过识别熔岩流和沉积物的极性转变，可以得到地球历史上磁极翻转的数据。

关于地球磁极翻转最好的记录点来自俄勒冈州东南部的一座山峰。在那里，很多重叠的中新世玄武岩熔岩流记录了几千年来的地磁翻转历史。值得注意的是，科学家有证据表明，在大约一千五百五十万年前，地球以极快的速度完成了一次完全的磁极逆转，这可能是地球磁极翻转最快的一次，过程大约持续了5500年。

计算机模拟的地磁翻转过程，地球磁场磁感线的不同表现

虽然这种翻转情况在地球历史上已经发生过数百次了，但是科学家对磁场翻转的原因及其原理了解的还不是很透彻。科学家们基于测量能力的进步以及对熔岩流，海洋沉积物和南极深冰层的全球调查可以得出磁极是否在变化。如果磁极开始变化最少需要几千年的时间，表现为南北极磁场将先后减弱，部分开始移动，到达了相反的位置最终锁定。

地球磁场为什么会翻转？这是一种规律

那么地球磁场是如何翻转的呢？或者说它为什么翻转呢？翻转是在地球内部深处产生的，但这种影响会贯穿整个地球，特别会表现在地球表面和大气中。行星的液态铁外层围绕固体内心旋转时，会产生地球磁场。数十亿年来地球磁场都非常稳定，但是在逆转期间，地球磁场会发生明显移动和减弱的情况。

地球磁场对于人类来说至关重要，没有磁场对一个星球上的生命来说是灭顶之灾。其实水星和火星就是例子，对我们人类影响最大的就是大气层会减弱甚至消失，大气层消失之后海洋干涸，液态水无法在星球表面维持，太阳风活动粒子不断轰击地球，人类无法抵挡。当然了，我们现在讨论的不是末日电影，这些情景不会发生在现实生活中。

刚才我们说到磁极逆转是一个缓慢的过程，770000万年前的磁极逆转花费了两万多年的时间，而最快的逆转过程也需要5500年。磁极逆转虽然地球磁场会减弱，但是只是减弱，不是消失。

2020年全球磁偏角和倾角位置图。世界地磁模型研究组织WMM的研究人员团队已更新了模型。磁极运动的速度已经提前，更新的模型表示磁极从加拿大移向了西伯利亚

在磁极逆转的过程中，利用地球磁场进行导航的动物可能会在旅行中迷路一段时间，但是他们很快就会接受并且及时调整。我们也是动物，生活还是会继续下去，但是很多世界末日的“先知”总是试图将地磁翻转和人类灭绝联系在一起，这几乎是不可能的。

那么地球磁极逆转就没有什么可担心的了吗？

一个关键是在地球磁场逆转期间，我们的磁场会削弱多少。这一问题在科学界有公论，大约在10%至15%之间，但是有科学家表示说这期间地球磁场会削弱50%甚至90%。如果确实是这样，那么地球磁场逆转对于人类来说是一个不小的问题。科学界公论值代表公论值拥有更多证据支持，而非公论值不会有太多数据，也许是谬论等等，所以这个问题我们还需要继续深入讨论研究。

另外还有一个关键问题是地球磁场在逆转过程中变化较慢，需要最少5500年的时间，在这期间就多了很多可能性。比如地球出现了多个北极，或者多个极点，首先最直观的，你的指南针也许会摇摆不定。还有可能某个区域磁场较强，而某个区域磁场就比较弱，现在已经体现出来了，比如在南美和非洲之间的大西洋中，地球磁场的强度是两极的三分之一左右。

在南大西洋（蓝色区域）上，地球的磁场一直在减弱

地质学家们回顾过去地磁翻转的历史可以得到一些确定数据，接下来我们回顾一下距离我们最近的一次翻转事件，也就是77万年前的地磁翻转事件，据科学家研究发现，当时的火山喷发频率要比之前高一些。综合之前发生过的翻转情况，我们可以看到地磁翻转过程中气候会发生一些变化，伴随着地震和海啸等问题。

身为现代人类，我们对智能手机，计算机和Wi-Fi连接的依赖程度很高。有一个严酷的现实是，假设地球磁层变弱，卫星或者其他设施可能无法正常的工作。现代技术的丧失不仅意味着不能刷头条，这将意味着不可挽回的经济崩溃，很多东西都会崩溃，我们也许会回到科学时代之前。当然了，科学公论值是10%至15%，这一数据不会对现代科学造成太大的影响。

这张图为我们展示了过去80万年地球磁场的强度。当磁场强度低于4时，地球的磁极就会有翻转倾向，从示意图中我们看到过去80万年有数次低于此数值，但在此期间磁极从未翻转过

人类要对大自然敬畏，但是不惧灾难，因为活下去与种族延续是其本能

那么我们假设一个最坏的情况，假设地球磁场逆转带来了全球磁场削弱等关键问题，那么我们该怎么办呢？人类很敬畏自然，但是也不会惧怕这些自然问题，因为活下去是所有生物的本能。刚才我们说到磁场逆转需要数千年的时间，也许现在磁场逆转已经开始了，即使如此我们也有充足时间了解研究磁场逆转带来的各种气候问题。

如果问题加深，那么在对抗自然问题上，我相信人类会空前合作，达成一致，到时不会是一个国家或者几个国家的科学力量，而是全人类的力量。我们有时间了解，应对这一问题。虽说可以应对，但是现代生活一定会受到一些影响。我们的卫星和某些现代设备会因为太阳粒子轰击而不可用，所以我们的生活会受到一些影响。

目前太空探索领域正受到人们关注，只需要100年，人类就可以移民并且定居火星或者月球。而月球和火星就没有全球磁场，这最起码可以为人类的未来做准备。在这期间我们也可以直面更多自然问题，科学技术的不断进步也会使人类越来越强大。

在未来，最坏的情况不会发生，但是磁极翻转多多少少也会为我们的生活带来一些影响。这不是几千年或者几百年之后的事情，也许现在正在发生。所以一些科学家才会说“不要注意全球变暖了，要注意一下地磁翻转。”

未雨绸缪，知己知彼，这就是我们面对地球磁极翻转需要做的事情。