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近日地球磁北极偏移的现象让科学家对地球的磁场有了新的重视。地球的磁场可以保护地球不收太阳风的侵扰，但是地球磁场并不稳定，有时候甚至会发生难以置信的变化，比如南北磁极对调，不要太惊讶，这种情况实际上在历史上发生过！

地球的磁场

磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。自人类诞生文明以来，我们知道地球的磁场大略是这样分布的：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。地理的北极，就是我们常说的俄罗斯、加拿大以北的位于那块最北端的区域，而南极则相反，它在地球的最南端。南北磁极和地理的南北极是不同的，地理北极是地磁的南极附近，而地理的南极，则是地磁的北极附近。

相信大家在初高中都有学过地理和物理，课文中有讲到地球的地磁线其实是两个方向的，在地球内部：磁感线是从地理北极向地理南极的；第二，相反的，地球表面，地磁线是从地理的南极向地理的北极，也就是指南针指的北极。所以我们在使用指南针时，它的方向是指向地理北极。那么有趣的问题来了，如果地球磁场翻转会发生什么后果？

磁场翻转的后果

前面提到了，对于磁场反应最明显的自然是指南针，所以如果地球磁场反转，指南针毫无疑问将指向南极洲，它将会变成真正的指“南”针！那么磁场一旦翻转，对地球以及人类的生活有什么实质性的影响吗？

答案肯定是有的，实际上在地球漫长的历史中，在地球历史上曾发生过数百次两极颠倒，当地球液体外核的铁原子块反向排列时，它们就会发生，就像小磁铁朝向与周围相反的方向。当这些反向的铁原子块生长到主导地核其余部分的程度时，地球的整体磁场就会翻转。最后一次磁极转换发生在78万年前的石器时代。证据表明，地球现在可能正处于磁极转换的早期阶段。

磁极翻转会发生世界末日吗？

关于磁极翻转，有些人把它和世界末日联系在一起，他们认为，当地球磁极逆转时，全球大灾难就会发生。当磁极南北走向发生变化时，大陆将向一个或另一个方向倾斜，引发大规模地震、迅速的气候变化和物种灭绝。这种说法其实太过夸张了，实际上磁极翻转的影响没有这么可怕。

但我们真的不会害怕这个事件吗？当指南针转向南极度时，会发生什么呢？大陆会把自己撕裂吗？还是我们将面临更多的变化？实际上你可能想不到，当磁极翻转时，以下几种可能是无法避免的变化。

大陆的变化？

在人们的想象中，许多与地磁磁极反转有关的灾难场景都是纯粹的幻想。因此肯定不会有任何大陆分裂或转移，这也是有证据的。

第一个证据是地质记录，英国地质调查局曾调查了地球的最后一次磁极翻转纪录，当最后一次磁极转换发生时，地球科学家可以从化石和其他记录中证明，世界范围内没有发生大陆漂移或其他全球性灾难。

原因很简单，与地幔对流相比，地球液核的变化发生在完全不同的距离和时间尺度上。磁极翻转时，液态的地核确实接触到了地幔的底部，但是地核的变化需要几千万年才能通过地幔向上传播，从而影响构造板块的运动。磁极翻转的时间根本不足以影响地表下的变化。简而言之，没有任何来自过去地质的证据可以表明磁极转换可以触发地震。

地幔对流：软流层中的地幔物质由于热量增加，密度减小，体积膨胀，产生上升热流，上升的地幔物质遇到地壳底部向四周分流，随着温度下降，地幔物质密度增大，又沉降到地幔中，这一过程称为地幔对流。

磁场变弱

当磁极反转时发生的最剧烈的变化是总磁场强度的大幅降低。研究表明地球的磁场需要到0年的时间来逆转，在这个过程中，它在重新校准之前会大大减弱。它并不会突然翻转，而是一个缓慢的过程，在此期间磁场强度将会变得很虚弱，也会变得更加混乱复杂，并且会严重偏离两个极点。

这张是地球磁场的超级计算机模型模拟出的变化。左边是正常的偶极磁场。右边是地球上导致磁极反转的复杂磁场。

毫无疑问，一旦磁场变弱，这将会使地球上面临一个巨大的挑战，那就是太阳风。我们知道强大的磁场有助于保护地球免受来自太阳的辐射。而日冕物质抛射(CMEs)的太阳风威力巨大，秒速达-km/s，一些与日冕物质抛射有关的粒子会被地球磁场阻挡。但是一旦磁场较弱，地球磁场屏蔽的效率就较低。

而在太阳风暴期间太阳风的流量非常大，其撞击地球大气层的带电粒子会在地球大气层中打出洞来，这可能会伤害到人类。目前我们知道地球已经形成了臭氧空洞，比如南极洲上空的臭氧空洞，当然这个臭氧空洞大部分的原因是人类造成，当然还有一部分原因是太阳粒子与大气发生级联化学反应而形成的。这些“空洞”可能会在一到10年的时间尺度上出现的比较严重，而一旦过于严重，如果人类不小心接触就会导致皮肤癌发病率的上升。

更关键的是磁场的变弱将会导致空洞的加剧，有科学家通过研究表明尼安德特人(穴居人，我们进化上的近亲)的死亡与同期发生的地磁场强度显著下降之间存在直接联系。而那时，导致地磁反转的过程似乎已经“中止”了，但是磁场处于减弱期间，这时候的磁场相对较弱。但是也有科学家不相信两极转换和物种灭绝之间有联系。因为即使磁场变得非常弱，在地球表面，我们也能受到大气辐射的保护。类似地，其实大部分人现在不能看到或感觉到地磁场的存在，自然也不会去

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