地磁倒转-概述

地磁倒转

地磁倒转，当地磁发生倒转，主磁场会变弱甚至消失，然后以相反的极性再出现。之后指南针指示的方向将颠倒，天上地下的许多事物难免变得面目全非， 磁场倒转会摧毁电网，伤害宇航员和人造卫星，扩大大气臭氧层空洞，将极光反射到赤道，鸟类、鱼类和其他迁徙动物将因此迷失方向。过去的传统认识认为，地磁倒转发生的过程要数千年之久。但最新的对时间跨度一千多万年的熔岩晶体的研究显示，地磁倒转现象也有可能在区区数年间完成，这对于数以亿年计的地球地质年代尺度来说只是短短的一瞬间。

地磁倒转-地磁观测

通过比较分析1979年和1980年美国“马格塞特”号人造卫星的数据，佐以1999年发射的丹麦“阿斯泰兹”号人造卫星收集的最新资料，科学家们发现了磁场弱化问题。巴黎地球物理研究所胡洛博士等人发现北极和南非一个地区的磁场已经变得特别弱。 胡洛博士在采访中提到，地磁场南部比其他地区要弱30%左右。因为来自太阳的带电粒子能够穿透薄弱的磁性防护，一些人造卫星已经出现电子故障。 罗彻斯特大学地球物理学教授约翰·塔多诺博士说：“磁场变弱的速度之快令人深思，它看起来就像我们在电脑里看到的模拟磁场倒转一样。” 磁场变化在上个世纪五六十年代就有显著表现。那时的科学家通过牵引船后的磁场传感器发现满是岩石的海床出现了奇怪的磁化带。后来人们知道，海底熔岩流在地球磁场的不断倒转中会交替磁化，海床就像一个巨大的录音机，记录发生的一切。陆地上古老火山的岩层中也有同样的记录。 岩石的“记忆”是怎么形成的呢?熔岩流里含有微小的矿物颗粒，它们是无数的指南针或小型磁铁，自由地指向当时的磁场。当熔岩冷却，其中的小指南针就固定在原地，就算磁场改变，它们也不能再移动，专家们称它为古地磁。 古地磁研究表明，地磁场大约每50万年倒转一次，但是以一种随机的方式进行，初期变化模式更是混乱。比如说，在恐龙生活的3500万年里没有发生一次倒转。 辐射爆发，谁能幸存? 从全球范围看，磁场保护地球免受太阳风和致命的粒子风暴的伤害。地磁场的崩溃

会导致辐射的爆发，带来各种各样的破坏。

地磁倒转-影响与危害

地磁倒转

1、美国航空和宇宙航行局戈达德太空飞行中心的大气科学家查尔斯·杰克曼博士和他的欧洲同事们一起用计算机模拟磁场倒转可能带来的变化，变弱的磁场会让太阳粒子风暴袭击大气层，破坏大量的臭氧，而臭氧是保护地球免受紫外线侵害的，来自太阳的紫外线辐射会伤害地球上的生命，降低农作物产量，增加癌症发病率，导致皮肤癌和白内障。杰克曼博士称，臭氧层受到太阳粒子风暴的袭击，一般可以在2～3年内自然复原，但是只要地磁场依旧微弱，臭氧层仍面临着新的辐射危险。塔多诺博士说，无论地磁是倒转还是变弱然后恢复原状，它对人造卫星和臭氧层的实际影响是差不多的。

2、地球磁场防护的崩溃会让太空粒子更深地穿透大气层，摧毁地球上的电网，正如太阳粒子风暴有时候造成的后果那样。 但许多生物学家倒是觉得，因为磁场倒转速度够慢，地球生物的韧性够好，大部分生物能够适应磁场变化。他们注意到化石记录并没有显示磁场倒转和物种大批灭绝之间存在相关性。 当年幼的大头海龟们踏上长达8000英里的环大西洋旅程，它们利用看不见的磁场信息来确定自己的方向和方位。1971年哥伦比亚大学詹姆士·黑斯博士注意到，微小的散线虫类的灭绝和最近一次的磁场倒转有很大关系。 但有些科学家否认二者一定有相关性，因为数据上的证据并不明显。

3、地磁场倒转后，地磁的强度会有一定的变化，但没有必要担心，因为整个地球磁场是一个弱磁场，现在地表的磁场平均强度只有1高斯。一般地区又往往只有0.5 -0.6高斯。比如北京地区的地磁辐射就只有0.55高斯。而在一个普通磁铁旁边的辐射都有几个或几百高斯，电子加速器边的辐射是几兆高斯，甚至更强。当一个磁铁放在我们身边，也不觉得怎样。即使我们在辐射很大的加速器旁边，也没有明显感觉。所以地磁场这个弱磁场的变化不会给我们的生活带来大影响。

地磁倒转-模拟实验

1995年美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANA)和加州大学洛杉矶分校的科学家成功地用计算机模拟了地核中“地磁发电机”的活动，包括地磁倒转。在电脑模拟的数百万年里出现了十多次倒转，在地球深处，地核分固态的内核与液态的外核两部分。液态外核的熔铁流活动产生地磁场，相当于一部超级“地核发电机”。 没人准确知道为什么地磁场要周期性倒转，科学家们认为可能是地核中熔铁流活动的改变导致的。 不管最新发现如何，公众都不用惊慌。科学家们说就算地磁倒转“迫在眉睫”，它仍然需要2000年时间来完成。上一次的逆转发生在78万年前，那时直立人还在学习怎么制造石头工具呢。 为了更好地理解正在发生的磁场减退现象，欧洲航天局最近批准了一项史无前例的追踪磁场活动计划。他们将在2009年发射3颗人造卫星，而在极地圈上空几百英里处飞行的太空船将于2015年出发。 胡洛博士称，科学家们会将卫星数据和计算机模拟结合起来作出远期预测，还将针对目前危险提出一些警告，可能的解决方案中会包括增强卫星防护等。

地磁倒转-地磁变化预测

地磁倒转

若干年前科学家们发现，最近150年来地球南北极所产生的磁场，正在持续地急剧衰减(现在的地磁场强度比150年前减低了约10%)。有科学家担忧，如果以这种速度发展下去，地磁场将在下个千年的某个时期彻底消失。英国的《自然》杂志和美国的《科学》杂志近几年都相继发表相关的文章，对这一现象进行探讨。实际上，地磁场会发生倒转这一现象在更早的时候就已经被科学家发现了。在最近几百万年间，地磁场至少发生了三次倒转。但现在印度科学家做出的这个结果却过于骇人听闻：2012年，我们中的大多数人都有机会亲历这场灾难。根据他们的描述，地球和太阳的磁极颠倒将会引起电子故障，鸟类、鱼类等众多依靠地磁辨别方向的迁徙动物也会迷路。如果地球磁力降低为零，所造成的后果更是不堪设想：地球失去了地磁保护伞，高能宇宙粒子和太阳粒子将毁坏人造卫星，宇宙辐射还将对人类和其它动物造成毁灭性的打击，人类躲避灾难的方法只能是藏身在地壳以下。而正常情况下，这些宇宙射线在太空中就被地球磁场吞没了。“这只能是业余科学家的结论!”然而中国国内研究地磁问题的专家坚决否定了印度人做出的这一结论。2012年发生地球磁极倒转是完全不可能的事情。”中国科学院地质与地球物理研究所研究员徐文耀多年来致力于对地球深层结构问题的研究(主要研究地磁现象)，他告诉本刊记者，地球磁场倒转是一种地质事件，是一个以万年作为时间尺度的过程。而每两次倒转之间更要经过几十万年

到上百万年的间隔，依据已经研究得到的结果，这个周期还非常不固定。因此，这样的事件是无法预告到10年这样的尺度之内的。徐文耀解释说，在一些有关地磁变化的研究论文中，科学家会用诸如“很快”之类的词。但科学上说的“很快”，有时候指的就是千百万年，它是相对于更长的时间跨度而言的。因此，科学家说一次地磁倒转发生得“很快”，那也得经过好几千年到一两万年。“太阳的磁极倒转发生周期为22年，那是科学界在几十年以前就已经知道的。‘2012年地磁倒转’这样的结论，只可能由那些业余‘科学家’得出，主流的科学界根本不会去理会这种所谓的‘研究结论’。

地磁倒转-岩浆记录地磁变化

地磁倒转

一直以来，科学家都在探索这个问题：既然地磁倒转的情况确实会发生，那么下次倒转会发生在什么时候?现在科学家能够确定的是，上次地磁倒转到现在已经历78万年。科学家利用这样的原理和方法来了解古地磁变化的情况：岩浆在从高温冷却到低温的过程中，会被周围的磁场磁化，从而留下当时的磁力线方向的证据。测定这些被磁化的岩石的年龄和它的磁化情况，就可以知道那个时代地磁场的方向和强度。将各个时间段留下的岩石反映的证据依据时间的前后顺序排开，就知道了不同年代地磁场的方向和强弱是不一样的，有的时候地磁方向会发生颠倒过来的情况，地磁倒转现象就这样被发现。海底等处的沉积岩中记载了这些信息，如同录音机把当时的情形记录下来一样。可惜的是，由于地磁倒转没有固定的周期，尽管我们可以比较精确地测定上次它发生的时间，却无法据此推断它下一次何时来临。

1995年，当时科学家在美国俄勒冈州斯特恩斯山脉(Steens Mountain)发现了一片保存完好的熔岩流。来自洛杉矶西方大学(Occidental College)的地质学家斯科特·伯格(Scott Bogue)和他率领的小组对这些火山熔岩进行了考察，并很快注意到其与众不同，因为其地磁特性显示它所处年代的地磁场变化比常规的速度快1万倍以上，磁场方向的偏转速度达到每天6度。这些地磁学特征被熔岩中的晶体忠实地记录了下来，并随着熔岩流的凝固永久地保留了下来。之后，伯格和他的同事，来自美国地质调查局的乔纳森·格林(Jonathan Glen)在内华达州巴特山(Battle Mountain)发现了第二处显示快速地磁偏转的证据，并计算出其发生时间大约是1500万年前。内华达州发现的一块熔岩流遗迹显示其所处年代的地磁场曾在一年内偏转53度。当时熔岩流开始冷却凝固，但是在不到一年的时间内它又被加热而熔化，因为它被覆盖上了新的炙热熔岩流。其原本的内部晶体已经记录下了其形成时的地磁场方向，但是当它被再次熔化，晶体恢复自由，并再次指示出此时的地磁场方向。这两次的地磁场方向指向之间存在53度的偏差。这一发现意味着地磁场在短短4年时间内便可以完成一次倒转。

地磁倒转-对人类的影响尚无结论

现在科学家还不能肯定，地磁倒转来临之前会有怎样的征兆。尽管人们目前还不能预测下次地磁倒转的时间，科学家还是建议大家不必要对此担心。对于上次地磁倒转对地面环境和生物究竟造成了多大的影响，迄今没有明确的结论。因此下一次究竟会发生怎么样的事情，现在也没有办法下定论。但依据以往测定的古地磁数据，有一点可以肯定，就是倒转的过程中几乎不可能出现零磁力的状况，只存在磁力变小的可能。所谓磁力“变得很弱”，指的也就是减小到现在的一半或者1/3左右，这的确会影响一些高能粒子，它们在正常情况下由于地磁作用进入不了地面附近，这时可能会下降得低一些，但由于还不是零磁力，这些有害高能射线就不可能在大气中直进直出。徐文耀认为，此前有关地磁倒转这一话题的一些报道太绝对、太夸张了。对这么一个长期的地质事件，即使很快就发生，跟人的一生相比，也是很遥远的事情。我们现在的担忧可以说是杞人忧天。在这么长时间缓慢发生的变化中，或许人类可以通过进化来适应它，甚至它还能给人类带来好处呢。