在地球南北兩極附近,夜幕降臨之後,經常會出現燦爛美麗的極光,它時而似一條彩帶,時而似一團火焰,時而又似五光十色的巨大帷幕,飄逸靈動,忽暗忽明,絢麗無比的光芒讓靜謐的極地壯麗動人,足以讓人驚嘆於自然造化之神奇。

這個現象產生原因是來自宇宙的高能粒子被地球磁場俘獲,並沿地球磁場產生的磁感線向地球極區沉降。高能粒子與地球大氣中氧和氮的原子碰撞後,產生電離,成為發射不同波長的輻射離子,呈現出不同顏色的色彩。正是因為地球磁場給地球加上了一層防護罩,才避免了宇宙粒子直接對地球生物產生輻射。

然而近年,科學家發現從非洲延伸到南美洲的地區,地球的磁場正在逐漸減弱。在這些磁場較弱的地區,帶電高能粒子可以穿透近地軌道衛星的高度對飛越該地區的衛星和其它太空飛行器產生幹擾。科學家發現,地球磁極北極的位置正在加速向俄羅斯移動,種種現象表明地球正走向一個顯著的磁極反轉--南北磁極互換。

那麼減弱的地球磁場會不會消失呢?南北磁極的互換會像科幻電影裡演的那樣,導致地球的大災變嗎?
解釋這一點就不得不從地球的構造說起,地球由內而外,由鐵和鎳組成的固體地核、流動的熔巖流地幔,和漂浮在地幔之上的堅硬地殼組成。地球自轉時,由於中間流體的作用,導致它們的自轉速度不同步,造成地核、地幔中熔融鐵、鎳的對流運動,隨著地核的增長和固化,地核內部釋放的熱量推動了這一對流運動,進而產生電流,磁電共生,從而形成了一個較為穩定的條形磁鐵。這種理論稱為發電機理論,地核就是磁場的「引擎」。

其次,我們都知道太陽和月亮的引力會給大海帶來潮起潮落,同樣它們也會對流體的地幔產生類似的作用,導致地核的自轉與地殼和地幔並不同步,這會產生強大的交變電磁場,地球磁場的南北磁極因而發生一種低速運動。所以,地球產生的磁場並不是恆定,它在強度和方向上都在變化,地球磁場的磁極每百萬年中會發生幾次反轉,磁場北極和南極交換位置。磁極的反轉的記憶儲存在大洋地殼的巖石裡,通過對這些巖石磁性的測定,科學家就能知道大洋地殼形成的年齡,地質學上將其稱為 「地磁測年」。

這類以磁極對調在地球的歷史上發生多次,目前在南大西洋發生的磁場強度下降被認為是正常水平的波動。然而,值得一提的是上一次出現這種情況是在大約78萬年前,所以在人類的歷史上,我們從未經歷過南北磁極交換位置的天文事件。磁極交換,到底能導致地球如何演變,只有事實才能回答。
那麼地球磁場會消失嗎?答案是肯定會消失。
恆星發光發熱的能量來自於氫、氦的輕質元素的聚變,恆星燃儘自己的燃料之後變成紅矮星,不再發光發熱。而行星的能量來自於內部放射性元素的衰變,這些反射性元素消耗殆盡之後,行星就無法繼續提供能量融化巖石,內部巖漿逐漸冷卻凝固,地幔的巖漿不再流動,磁場也將會消失。
地球的孿生兄弟火星就是個例子。三十多億年前,火星的環境和現在的地球一樣,存在河流、湖泊、海洋、大氣層,存在孕育生命的可能。然而,正是因為火星能量耗盡,巖漿冷卻,導致磁場消失,大氣層被宇宙高能粒子剝離,水分不斷地逃逸到外太空,數十億年後,火星成了荒蕪沉寂的死星。

然而,幸運的是地球體積比火星大很多,所以地球冷卻持續的時間也會慢很多。到目前為止,地球內部的巖漿活動還很活躍,板塊運動導致到全球火山鏈就是完美的佐證,地球演化到火星那一步至少還需數十億年,至於人類未來的命運,誰又能說的清呢?
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全文完
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