現在網絡上有很多關於NASA「地球磁極開始翻轉,人類末日來臨」這樣的報導,其中這是不準確的,NASA並未說過這樣的話。早在2011年的時候,NASA官網曾經發布過這樣的一篇文章:「Pole Reversal Happens All The (Geologic) Time」,意思是地球磁場的偏轉,是在任何時間都在發生的現象。問題中所列的關於「地球磁極開始翻轉,人類末日來臨」的說法,其出處應該是在一個質疑一切科學理論的UFO網站裡,其內容也幾乎是東拼西湊得來的,大家一定要擦亮眼睛呀。
對於地球磁場變化的相關研究
從18世紀世界地圖開始量產以後,有關地圖製造商就逐漸已經意識到地球磁場的變化,所以每隔一段時間,他們就會重新繪製有關地圖的地標和港口,從而重新紀錄嶄新的羅盤方位。自此以後,大量地質學家也根據專業所長,即通過檢測地層巖石中具有磁性的微小化石痕跡,來判斷地球磁場的漂移。
根據研究的結果,地球的磁南極,200年左右的時間,已經在原本地理北極附近已經徘徊了1000多公裡,而且現在的速度雖然有放緩,但是與有監測記錄的歷史年代相比仍然快了很多倍。據此推測,地球在80萬年前,磁南極和磁北極的方向與現在正好相反。而在歷史時期地球磁場可能100萬年發生偏轉一次,而偏轉的持續時間達到50萬年,現在這個進程已經在加快,估計20萬年可能就會發生一次,偏轉的持續時間為10萬年左右。
目前關於磁場變化研究比較深入的主要有兩大陣營,一個是以丹麥行星科學中心為首的歐洲陣營,他們發現現在地球磁場的變化速度非常快,與200年前相比磁場強度衰減了近10%,而且在大西洋和北冰洋中出現了磁場「空洞」。另一個是俄羅斯的科學家,他們也監測到地球磁場的變化非常迅速,其磁南極已經從上世紀的90年代所處的位置,向西伯利亞地區漂移了200多公裡,比100年前漂移速度要快3倍以上。
地球磁場的形成機制
關於地球磁場是如何形成的,這一直以來都是科學界趨之若鶩的重要研究課題,但始終沒有得到統一的結論。不過,主流的觀點認為,這是由於地球內部不同圈層的相互運動所產生的。
地球從內到外,依次分為地核、地幔和地殼三大組成部分,而地核又分為內地核和外地核,通過科學研究表明,內地核在高溫高壓下以固態的鐵、鎳為主要組成物質,而外地核則是由大量的熔融態的鐵、鎳等組成,這些液態的金屬物質緊緊包裹著固態的內核。
在地球自轉的作用下,固態的內地核和液態的外地核之間的轉速產生了一定差異,由於鐵、鎳都屬於鐵磁性物質,在自轉速度差異的情況內地核與外地核之間就會形成相對速度差,能夠產生相應的地核弱電流,從而使初始微弱磁場的磁性進一步增強,地球的內部相當於一部巨大的「液體磁力發電機」,對外就表現出了地球的磁性,形成相對穩定的地球磁場。
而地球內部畢竟不是完全像穩定的磁鐵那樣,它的物質組成、物質流動狀態,在地球的自轉作用下,不可能呈現完全均勻、各向同性的狀態,因此,產生的磁場在相對穩定的同時,也具有一定的波動性,從而呈現出強弱以及磁極的周期性變化。
磁場翻轉所需要的時間
從科學家們對1000多萬年以來地球磁場變化的相關研究可以看出,每過100萬年地球的磁場將會翻轉4次,也就是說平均每25萬年地球的磁南極和磁北極就會互換位置。而上一次地球的磁場翻轉距今已經70多萬年了,這意味著如果按照這種規律來推測,地球最新一次的磁場翻已經推遲了近50萬年,而為何會出現這樣的情況,科學家們還不得而知。有的科學家基於這種情況,提出了地球磁場的翻轉並非嚴格遵守固定時間規律的觀點,只要達到一定的臨界條件,即可實現磁場方向的改變,其中的時間跨度有可能是1000年,也有可能是幾萬年。
但有一點,科學家們達成了一致,那就是磁場翻轉的臨界條件,即磁場強度下降到峰值的10%,既就可實現磁極的跳躍,之後進入重新恢復期,磁場強度在新的磁極下實現緩慢增加。
磁場翻轉會帶來哪些影響
磁場翻轉需要長時間的醞釀期,然後才能進入實質性的翻轉期,而我們現在看到的磁南極朝著西伯利亞地區快速漂移,有可能是已經進入了比較活躍的醞釀期階段。而這個醞釀期,從對以往磁場翻轉的研究來看,時間跨度會非常長,而且地球上隨著緯度的不同,這個時間也會有所差別,比如兩極地區有可能是1萬年,赤道地區較短則可能只有5000年,在這麼長時間的醞釀過程中,磁場強度的逐漸降低,對於各種生物的適應上不會帶來太大麻煩。科學家們針對上次磁極翻轉過程的研究,從深海沉積物核心物質反映地球冰川的變化角度來分析,並未看到冰川的狀態有明顯變化,從而表明磁極的翻轉不會對地球的溫度產生什麼影響。
因此,科學家們判斷,磁場的翻轉是一種地球在宇宙運轉過程中的正常現象,在漫長的醞釀期內不會對地球的自然環境產生明顯衝擊,更不會造成生物大滅絕的問題。只不過在實際翻轉期內,由於磁場的瞬間轉換,會對來自外界的太陽風的阻擋能力產生一定的「空檔期」,或許會造成臭氧層變薄、導航和通訊效能降低、人類皮膚病機率提高以及有些動物生活行為方式的改變等問題,但是這個「空檔期」的時間較短,而且地球還有濃密的大氣層保護,不會因磁場減弱、高能粒子衝擊加強而對地球及其生物造成大規模的明顯傷害。