地球磁場的形狀類似於你在玩具條磁鐵中看到的磁場那樣, 但是他們之間有一個非常重要的區別。玩具條磁鐵是牢固固定在磁鐵主體中的，除非用火去融化它，否則它是不會隨着時間而變化的。然而地球的磁場是會隨着時間而改變的。它的磁場強度不僅會改變，它所指向的方向同樣也會改變。

　　自1700年代以來，地圖製造商已經意識到磁場的方向是一直在變化的。每十幾年，他們就不得不重新繪製港口和地標，以紀錄新的羅盤方位角。仔細想一想，如果您在一艘在霧中港口航行的船上，指南針一個輕微的變化，就會帶您進入礁石或沙洲！

　　地質學家們也一直在追蹤這漂移的磁極，事實上不用指南針，他們也可以檢測出岩石中地球的磁的微小的化石痕跡。這些岩石的日期可以確定他們是何時形成的。地質學家們可以從從這些信息中準確地瞭解過去二十億年來地球磁場的變化。這些結果可能會令人大喫一驚。現在，指南針的北極指向北半球的磁極。這就是指南針創建者在磁羅盤針尖放置”N”的原因。但是因爲異性吸引，這意味着北半球的磁極實際上是南磁極！這是因爲科學家們根據地理羅盤方向命名了磁極性！

　　自十九世紀以來，位於在北半球的地磁南極已經徘徊了1100多公里。實際上到了2030年，磁極將幾乎位於我們地理北極的頂部。在下一個世紀，它將會位於西伯利亞的北部！科學家們對突然發生急劇變化的磁極位置有些興奮又有些擔心。他們擔心地球內部可能正在發生某種事情從而導致這些變化，而且他們之前看到過類似的事情發生。

　　地質學家的發現是地球的磁極不僅僅是移動了一點，他們實際上是隨着時間的推移而變化的。大約在八十萬年前，地球的磁極與我們今天的磁極是相反的。在那時，您的指南針在北半球會指向南極洲，這是因爲在北半球，極性已經變成了“北”，並且這將會排斥（磁化）你的指南針的北端。地質學家在岩石測年中發現，在過去的十億年裏，地球的磁力已經自身反轉數百次了。仔細測量來自世界各地的岩層，可以確認同一層中翻轉的證據，所以他們的確是國際性大事件，不僅僅是當地性事件。更有趣的是，這些磁反轉之間的時間間隔以及他們持續的時間已經發生了巨大的變化。七千萬萬年前，當恐龍們仍漫步於景色之間時，磁反轉的時間大約爲一百萬年一次。每一次反轉會持續五十萬年，兩千萬年前，磁反轉的時間縮短爲約33萬年一次，每次反轉持續了二十二萬年。

　　如今，在過去的幾百萬年間，磁反轉的時間已經減少到大約僅僅二十萬年纔會發生一次，每次反轉持續約十萬年左右。那麼上一次反轉是發生在什麼時候呢？

　　這是巴黎自然研究所的尤漢·圭多多（Yohan Guyodo）和讓·皮埃爾·瓦萊特（Jean-Pierre Valet）在1999年5月20日發表在《自然》雜誌上關於近八十萬年來地球主場強變化的曲線圖的研究。（p249-p252）

　　布容尼斯松山反轉在九十八萬年前結束，當時磁場的極性發生了“反轉”。從那時起，地球場的極性一直與我們今天在北半球的北極地區的測量結果相同並且北極地區包含了“南型”極性，同樣南極地區也包含了“北型”極性。您可能會注意到，最後一次反轉結束在磁強度達到將近零時結束。自那時起，大約二十萬年前，在首次識別出這些強度測量值的地質地層之後，出現了一個被稱爲“牙買加/普林格爾瀑布”的逆轉。

　　科學家們不知道在觸發反轉之前地球場的強度必須下降到的具體數值爲多少，但是在上述“ VADM”圖的規模上，閾值似乎低於2.0個單位。從20世紀20年代開始，地質學家在世界各地的岩石樣本中發現了最後幾次磁性反轉的痕跡。在七十三萬年前到今天之間，在我們當前的磁場條件下，南磁極是位於北極附近的北半球的。地質學家稱其爲布魯內斯紀年。在七十三萬年至一百六十七萬年前，地球磁極在地質學家所稱的“松山時期”期間發生了反轉。這意味着在北半球發現了北型磁極性。請注意，自上一次反轉（松山時期的結束）的時間爲七十三萬年，這比二十萬年還要長！

　　一些科學家認爲，我們這次磁極翻轉延遲了五十萬年！

　　是否有任何證據表明我們會走向這種狀況？科學家認爲這種磁極位置突然並且快速的變化是開始發生重大變化跡象之一。另一個跡象則是地球磁場的實際強度。

　　科學家們確信，地球磁場是由在地球液態外核中流動的電流產生的。像電流流動形成的電磁一樣，地球的電流會隨時間變化，從而導致磁場強度增加和減小。地質證據表明，地球的磁場強度是15億年前的兩倍，也是今天的兩倍，然而就像天氣一樣，它經歷了許多複雜的起起伏伏，科學家們對此也沒有真正合適的解釋或者是預測的能力。但是化石證據確實在傳遞給我們一些重要信息。

　　自上次磁反轉以來的七十三萬年中，地球的磁場僅僅爲當前強度的六分之一。這大概發生在二十萬年以前。同樣，在公元七百年左右，它比今天強了百分之五十。這種強度發生了許多突然的起起伏伏，但是科學家們認爲現在的情況與所展示的歷史呈現的趨勢截然不同。

　　在大約兩個世紀的時間裏，我們只能夠測量地球磁場的強度。在這段時間裏，磁場強度逐漸下降。在最近幾年裏下降的速度似乎正在加快。在過去的一百五十年裏，地球的磁場強度每世紀下降百分之五。這雖然不像是一個很快的下降速度，但它是在八十萬年磁記錄中已被認證過的最快速度之一。以這個速度發展的話，在十個世紀後，我們的磁場強度將比現在的磁場強度低百分之五十，並且在兩千年後，我們可能會達到零強度。歷史反轉數據表明，當磁場達到當前強度的百分之十時，就會出發磁反轉，自上次磁反轉結束已經過去七十三萬年了，通過一些統計性估計，我們早就應該進行新一次的反轉。

　　但是需要注意的是，磁性變化的時間範圍很廣泛，從每幾十萬年的重大逆轉事件到幾千年來稱作爲“離軌”的微妙變化。在最近的一百萬年中，有兩個詳細的“地磁場研究”發現了14個離軌現象，每一個方向的大變化持續了五萬至十萬年，其中六個因不同站點之間的相關性而被確定爲全球現象。

　　下圖左側的數據顯示了從五十萬年前到至今的布魯日磁性年代以來的強度測量值。你可以輕鬆地看到“尖峯”快速偏移，但是直到今天總磁場的強度仍在下降。我們將可能生活在數千年內被一個不斷發展的領域所替代的這些快速離軌中的其中一個，但是總的來說，整個大型領域仍在緩慢下降，並且會持續十萬年以上。這不是我們需要爲“逆轉”擔心的離軌，我們需要擔心的是這種持續下降的大趨勢似乎正在持續。

　　所以，當磁場反轉時到底會發生什麼？根據化石和其他地質的記載，他們似乎在說“不會發生什麼！”

　　科學家們已經從海洋底部回收了深海沉積物核心。這些沉積物記錄了氧原子的丰度和其最常見的同位素：氧-18。這個氧同位素的增加和減少追蹤了全球冰川期的波動。我們可以看到的是，在最後一次逆轉發生期間，冰川的狀態若有若無的方式都沒有明顯變化。因此，至少在最後一次逆轉中，除了地質學家從冰川的“正常”模式中看到的以外，地球的溫度沒有明顯的變化。順便說一下，由於冰川作用時依靠於地球自旋軸的傾斜度，因此這也意味着磁力逆轉不會以任何可測量的方式改變旋轉的地球。

　　最近，中國的黃土沉積爲氣候學家們提供了近一百二十萬年來連續不斷的氣候變化記錄。他們發現了這個沉積記錄顯示了夏季風以及其嚴峻程度。數據中唯一顯著的變化可歸爲冰川時期和冰期的到來和結束。因此，從這段時期的與氣候相關的數據中可以明顯看出，中國的夏季風不受任何磁逆轉的影響。至少對大型動植物而言，當看到與磁反轉有關的變化時，化石記錄可能就沒有那麼引人注目了。

　　布容尼斯松山反轉發生在七十三萬年以前，即古生物學家所說的中更新世時代（十萬年至一百萬年前）。對於動植物來說在這段時期沒有很重大的變化，因此，磁反轉不會有導致整個星球的滅絕或其他可能影響現有生活的災難。對動植物而言，對生命最大的壓力似乎來自許多更新世冰河時代的更新。這非常迅速地導致了耐寒生命形式的進化，例如長毛象。

　　因此，我們似乎可能會在未來幾千年裏會再次發生磁逆轉事件。基於過去的化石和地質歷史，該事件不會引起全球範圍的災難。同樣生物圈也不會滅絕，太空輻射也不會在任何地方造成可怕的突變。海洋潮汐不會破壞沿海地區，當然也肯定不會有導致全球變暖的火山運動。

　　當然，科學家們無法預測那種輕微影響可能發生。磁性反轉可能對許多生物來說是一個很大的麻煩，它雖然不會導致其滅絕，但可能會導致暫時改變他們的正常行爲。化石記錄中沒有記錄過一個物種對這些小麻煩的反應！一些動物利用地球磁場進行磁性導航，但是我們知道這些相同的動物也具有備用導航系統。鴿子是用地球的磁力來進行導航的，同樣海豚，鯨魚也是這樣。他們還用自己的眼睛作爲後備導航系統，並瞭解土地形態和地理，或者知道太陽與月球的位置。人類使用指南針導航已有數千年的歷史了，但是現在我們幾乎完全依靠於人造衛星。在未來，只有少數使用過指南針這種比較古老技術的不合潮流的人將會遇到很多麻煩！

　　地球的磁場是我們免受宇宙射線的影響，因此失去這一屏蔽似乎很重要，但實際上並非如此。宇宙射線與光不是同一種輻射，而是由快速移動的物質粒子組成的，例如電子，質子和某些原子核。我們的大氣層實際上比地球磁場更好地屏蔽了宇宙輻射。在反轉過程中失去了地球磁場只會使我們暴漏在地面上的自然環境輻射少量增加 - 可能不會超過10%。從長遠來看，每年可能會增加幾千例癌症病例，但肯定不會導致人類滅絕。

　　參考資料

　　1.Wikipedia百科全書

　　2.天文學名詞

　　3. astronomycafe-Jenny

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