浙江在線12月12日訊 進入12月,「2012年12月21日是世界末日」之說,又甚囂塵上。一點天氣、地質的變化,就能聽著風就是雨。到底怎麼就算世界末日了?除了有瑪雅人曆法算到這個日子是「末日」的說法,可能最具科學含量的一條是,這一天,地球南北磁極會反轉,會「要了地球命」。
記者昨天專門請教了浙江大學地球科學系的兩位教授,請他們從科學角度給大家解讀,到底南北磁極是什麼,它們會不會逆轉,如果會,地球上會發生什麼。
億萬年來,地磁信息在巖石上留下胎記
地球上真有磁場嗎?
浙江大學地球科學系教授田鋼說,地球表面確實有地磁場存在,這通過現代的科學儀器,很方便就能夠精確測量出來的。地球科學系的沈忠悅教授,是研究古地磁的專家。他說,地層經歷了巖漿活動之後,冷卻到了一定的溫度,巖石就會跟新生兒帶著胎記一樣,帶上當時的地磁信息,「比如地磁在哪個方向,液體時候的熔巖就會往哪個方向流動,最後有個趨向的定型。隨著時間的推進,地層一層又一層覆蓋,每層都有這樣的『胎記』。」
地球磁場是怎麼產生的?沈忠悅說,對於地球的磁場是怎麼產生的,科學家目前基本有個定論:地球產生磁場,跟自激勵發電機的原理很像。
大家知道,地球具有圈層結構,是一個層層包裹的圓球,最裡頭是地核,分內核、外核,外面包著地幔,最外頭,是地殼。科學家認為,地殼和地幔層,都是固體的,而地核的內核也是固體的,但是外核和地幔之間,包了一層「水」,這有點像灌湯包,肉心和麵皮之間有湯水,而科學家分析,這層「湯水」,是鐵鈷鎳等元素的合成物。
地球是會自轉的,那麼這層「夾水層」也跟著轉,但是問題是這兩塊「夾板」的運動步調不是一致的,所以液體就會流動,這個層就成了導電層,電子運動形成電流,有電流,就有磁場。
磁性強了,電流強度也會加強,強到一定程度,就平衡了,南北磁場,就這麼相對「各自坐鎮一方」了。外核相對內核與地幔的運動速度,方向的改變,是導致地磁強度與極性倒轉的原因。
地質歷史上,已發生過N次南北極對調
那麼生命對於地球兩極有磁場這件事,有沒有切身的感受?
在對地球磁場的感知力上,鳥比人的本領大得多。田鋼說:「比如候鳥,它冬天往南飛來取暖,夏天往北飛去避暑,靠的都是鳥兒們對地球磁場的記憶。」田鋼說,可能這個記憶就是與生俱來的,因為曾經有科學家做實驗,擾亂了磁場,候鳥就「找不著北了」。
記者又不解了:既然南北磁極井水不犯河水,為什麼會倒轉呢?「地質歷史上,已經有過N次南北極對調啦!」沈忠悅說,光是近200萬年,地球南北極磁場調頭翻身,就有大概五六次;2億年來,發生過十幾次。
並且南北磁極換位這件事情,不像潮汐漲落、月兒陰晴圓缺這樣有規律可循。南北磁極貌似想換就換,其實每次發生,周期都不同。科學家目前知道的比較長的周期裡發生南北磁極調轉,是5000萬年,短一點的,大概一兩萬年。也就是說,南北磁極調轉一次,比較快的也要一兩萬年時間。
英國利茲大學的地磁學專家安迪·傑克遜博士曾表示,地球磁極倒轉一般每隔50萬年出現一次,但自上次發生後,已有75萬年沒有出現過了。
「可能人類會覺得這樣的年份是很久遠的了,但是對於地質年代來講,這樣的時間段,就是『彈指一揮間』。」
史上很多物種滅絕都和磁極調轉有關
人雖然對南北磁極的感覺不明顯,但是如果真的南北極磁場翻身了,也能風調雨順嗎?
科學家試著反推南北極磁場調轉的影響,他們發現,歷史上很多物種滅絕等大事件的發生,都和南北磁極調轉有關,「像恐龍滅絕,冰川時代來臨……」
「現在我們可以想像得到的對人的影響,比如南北磁極一調換,導致地磁保護層消失,那麼宇宙輻射就會直接穿越到大氣層裡,其中不乏致命的射線。」
沈忠悅說,還有個問題是人和候鳥相似的,就是我們的導航、衛星系統,不少都是根據磁極來作方向判斷的,一旦顛倒,天上飛的、地上爬的各種交通工具,就會「碰碰車」,也會給人類帶來巨大麻煩。
所以,在電影《地心末日》中,世界各國政府聯合建造了一艘載人探測船,它能夠穿越2900公裡厚的地幔層固體巖石,並且能夠承受地核相當於太陽表面的灼熱。探測船的任務是:引爆核彈,從而恢復地核鐵原子的自然流動,並與地磁場倒轉的趨勢互相抗衡。「難道人類確實可以做點什麼來阻止?」
「上述電影情節僅僅是藝術想像而已,目前人類所能鑽透的深度只有10公裡多一點,因為最堅硬的合成鋼鑽杆到了這個深度也變成軟麻花了。穿越2900多公裡的載人探測船?是不可能實現的幻想。所謂上天容易,入地難不是沒有道理的。所以目前人類沒有辦法來控制磁極的反轉」田鋼說。