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近日地球磁北極偏移的現象讓科學家對地球的磁場有了新的重視。地球的磁場可以保護地球不收太陽風的侵擾，但是地球磁場並不穩定，有時候甚至會發生難以置信的變化，比如南北磁極對調，不要太驚訝，這種情況實際上在歷史上發生過！
地球的磁場
磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質，磁場不是由原子或分子組成的，但磁場是客觀存在的。自人類誕生文明以來，我們知道地球的磁場大略是這樣分布的：地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。地理的北極，就是我們常說的俄羅斯、加拿大以北的位於那塊最北端的區域，而南極則相反，它在地球的最南端。南北磁極和地理的南北極是不同的，地理北極是地磁的南極附近，而地理的南極，則是地磁的北極附近。
相信大家在初高中都有學過地理和物理，課文中有講到地球的地磁線其實是兩個方向的，在地球內部：磁感線是從地理北極向地理南極的；第二，相反的，地球表面，地磁線是從地理的南極向地理的北極，也就是指南針指的北極。所以我們在使用指南針時，它的方向是指向地理北極。那麼有趣的問題來了，如果地球磁場翻轉會發生什麼後果？
磁場翻轉的後果
前面提到了，對於磁場反應最明顯的自然是指南針，所以如果地球磁場反轉，指南針毫無疑問將指向南極洲，它將會變成真正的指「南」針！那麼磁場一旦翻轉，對地球以及人類的生活有什麼實質性的影響嗎？
答案肯定是有的，實際上在地球漫長的歷史中，在地球歷史上曾發生過數百次兩極顛倒，當地球液體外核的鐵原子塊反向排列時，它們就會發生，就像小磁鐵朝向與周圍相反的方向。當這些反向的鐵原子塊生長到主導地核其餘部分的程度時，地球的整體磁場就會翻轉。最後一次磁極轉換發生在78萬年前的石器時代。證據表明，地球現在可能正處於磁極轉換的早期階段。
磁極翻轉會發生世界末日嗎？
關於磁極翻轉，有些人把它和世界末日聯繫在一起，他們認為，當地球磁極逆轉時，全球大災難就會發生。當磁極南北走向發生變化時，大陸將向一個或另一個方向傾斜，引發大規模地震、迅速的氣候變化和物種滅絕。這種說法其實太過誇張了，實際上磁極翻轉的影響沒有這麼可怕。
但我們真的不會害怕這個事件嗎？當指南針轉向南極180度時，會發生什麼呢？大陸會把自己撕裂嗎？還是我們將面臨更多的變化？實際上你可能想不到，當磁極翻轉時，以下幾種可能是無法避免的變化。
大陸的變化？
在人們的想像中，許多與地磁磁極反轉有關的災難場景都是純粹的幻想。因此肯定不會有任何大陸分裂或轉移，這也是有證據的。
第一個證據是地質記錄，英國地質調查局曾調查了地球的最後一次磁極翻轉紀錄，當最後一次磁極轉換發生時，地球科學家可以從化石和其他記錄中證明，世界範圍內沒有發生大陸漂移或其他全球性災難。
原因很簡單，與地幔對流相比，地球液核的變化發生在完全不同的距離和時間尺度上。磁極翻轉時，液態的地核確實接觸到了地幔的底部，但是地核的變化需要幾千萬年才能通過地幔向上傳播，從而影響構造板塊的運動。磁極翻轉的時間根本不足以影響地表下的變化。簡而言之，沒有任何來自過去地質的證據可以表明磁極轉換可以觸發地震。
地幔對流：軟流層中的地幔物質由於熱量增加，密度減小，體積膨脹，產生上升熱流，上升的地幔物質遇到地殼底部向四周分流，隨著溫度下降，地幔物質密度增大，又沉降到地幔中，這一過程稱為地幔對流。
磁場變弱
當磁極反轉時發生的最劇烈的變化是總磁場強度的大幅降低。研究表明地球的磁場需要1000到10000年的時間來逆轉，在這個過程中，它在重新校準之前會大大減弱。它並不會突然翻轉，而是一個緩慢的過程，在此期間磁場強度將會變得很虛弱，也會變得更加混亂複雜，並且會嚴重偏離兩個極點。
這張是地球磁場的超級計算機模型模擬出的變化。左邊是正常的偶極磁場。右邊是地球上導致磁極反轉的複雜磁場。
毫無疑問，一旦磁場變弱，這將會使地球上面臨一個巨大的挑戰，那就是太陽風。我們知道強大的磁場有助於保護地球免受來自太陽的輻射。而日冕物質拋射(CMEs)的太陽風威力巨大，秒速達200-800km/s，一些與日冕物質拋射有關的粒子會被地球磁場阻擋。但是一旦磁場較弱，地球磁場屏蔽的效率就較低。
而在太陽風暴期間太陽風的流量非常大，其撞擊地球大氣層的帶電粒子會在地球大氣層中打出洞來，這可能會傷害到人類。目前我們知道地球已經形成了臭氧空洞，比如南極洲上空的臭氧空洞，當然這個臭氧空洞大部分的原因是人類造成，當然還有一部分原因是太陽粒子與大氣發生級聯化學反應而形成的。這些「空洞」可能會在一到10年的時間尺度上出現的比較嚴重，而一旦過於嚴重，如果人類不小心接觸就會導致皮膚癌發病率的上升。
更關鍵的是磁場的變弱將會導致空洞的加劇，有科學家通過研究表明尼安德特人(穴居人，我們進化上的近親)的死亡與同期發生的地磁場強度顯著下降之間存在直接聯繫。而那時，導致地磁反轉的過程似乎已經「中止」了，但是磁場處於減弱期間，這時候的磁場相對較弱。但是也有科學家不相信兩極轉換和物種滅絕之間有聯繫。因為即使磁場變得非常弱，在地球表面，我們也能受到大氣輻射的保護。類似地，其實大部分人現在不能看到或感覺到地磁場的存在，自然也不會去關注它，因此我們很可能不會注意到任何重大的變化。
但是磁場的變化最直接的影響是我們的一些衛星設備。我們知道衛星信號是靠無線電波來進行數據傳輸，然而地磁場往往都是在幹擾這個信號，但是因為地磁場比較小，再加上衛星距離地表有一定高度，所以它的影響幾乎可以忽略不計，反倒是太陽粒子對衛星信號幹擾很大。即使是現在，太陽風暴也會破壞衛星，導致斷電和無線電通訊中斷。如果磁場及其屏蔽功能顯著減弱，比如在磁場逆轉期間，那麼這些負面影響顯然會增加，磁場的減弱和最終的逆轉將使所有依賴地磁導航的物種迷失方向，包括蜜蜂、鮭魚、海龜、鯨魚、細菌和鴿子。對於這些生物將如何應對，科學界還沒有達成共識。因此，在磁場減弱之前，我們有必要找到緩解的策略。
磁極翻轉的可能性
目前，地球磁場正在減弱，科學家已經發現了巴西和南大西洋地下深處的液體內核出現了越來越多的反向排列，這是磁場減弱的徵兆，據了解南大西洋異常區域已經(SAA)是地球磁場最弱的地區。根據研究，地球磁場的強度已經以驚人的速度下降了至少160年，這不僅引起了我們的推測，那就是我們的磁極正在走向一個逆轉。
事實上，這種逆轉有可能發生，也有可能不會發生。地球的複雜程度超乎人類的想像，科學家無法預料會出現什麼結果。不管怎樣，這個過程將在未來幾千年裡持續下去，我們只能逐漸適應它的變化。