假如地球磁場發生翻轉，會有什麼影響？4.2萬年前曾發生過一次

2003年太陽進入第23個太陽活動周的極大期 太陽表面的黑子數達到11年來的極大值 接着就是一場急劇的太陽風暴橫掃太陽系 在地球上引發了磁暴現象 造成的後果是瑞典5萬人的電力供應中斷 全球範圍內的通訊受到干擾 海事緊急呼叫系統癱瘓 珠峯探險隊通訊中斷 GPS定位精度大幅下降 越過集區附近的飛機航線大量中斷和延誤 極光現象也出現異常 在這次事件中 美國的德克薩斯州和佛羅里達州 也就是約北緯25到30度的區域 都可以看到極光 並且還損毀了NASA超過三分之一的人造衛星 因爲這次事件發生在萬聖節期間 又被叫做萬聖節風暴 這是一場太陽活動影響地球磁場的現象 磁場是地球非常重要的一個屬性 它形成於34.5億年前 和地球生命誕生的時間相符 研究者認爲 如果那時候沒有地球磁場的庇護 致命的太陽輻射就會撕開大氣層 蒸乾海洋 生命也就不復存在 在接下來的30多億年裏 每一次太陽風的吹拂 地球磁場的反抗 使得地球周圍形成了一個我們看不見的 彗星狀的向太空延伸幾萬公里的磁層 磁層爲地球生物 擋住了來自太陽的高速帶電粒子流 使得阻礙紫外線的臭氧層不知消失 並且把它們引導向南北兩極 與大氣層產生反應 使得大氣層中的原子發生碰撞並釋放能量 於是便出現了千姿百態 夢幻一般的極光 那麼地球磁場是怎麼形成的 儘管地球磁場已經運行了34.5億年 但它的起源卻一直是個祕 20世紀40年代發展起來的發電機理論 是目前研究和應用較多的地球磁場學說 可以大致解釋地球磁場各個已知的特點 我們已知地球內部結構是地殼地脈地核三層 地核又分爲外核和內核 發電機理論認爲 地核向外散發熱量時 引起外核中的熔融鐵裂的對流運動 進而產生電流 構成了一個巨大的發電機 地磁場就是由這個發電機發出的電流激發的 我們還可以把對流的物質看作是旋轉的圓盤 兩個圓盤之間會產生兩股方向相反的電流 同時激發出兩個極性相反的磁場 由於兩個圓盤旋轉的速度不同 其中一個強度更大的磁場就會佔據優勢 在電磁偶合效應下 這個方向的磁場會被不斷增強放大 最終形成了地球磁場 而且不斷隨着外核物質的對流而發生變化 所以說地核和地脈邊界的對流相當於一個龐大又混亂的體系 地球內部一點點輕微的變化都有可能導致地球磁性的變化 甚至是發生地球磁極翻轉 聽起來很厲害對不對 那地磁翻轉是怎麼回事 地球的磁場大約是這樣分佈的 和地理南北兩極正好反過來 地磁北極在地理南極附近 地磁南極在地理北極附近 但是地球的磁場並不是亙古不變 近日一項新的研究揭示 地球的南北磁極曾在4.2萬至4.1萬年前對調過位置 即地磁的北極變成地理的北極 地磁的南極變成了地理的南極 那地磁翻轉會發生什麼呢 地球表面遭受巨量的帶電粒子流打擊 依賴磁場導航的生物會陷入瘋狂 自然生態會被徹底破壞 全球地震 火山爆發 實際上這些都不會發生 4.2萬年前經歷過地磁翻轉的地球 還處在第四季冰河時期 晚期之人剛剛出現不久 卻已經將尼安德特人驅逐到歐洲西部的植布羅陀 某馬像還是地球上最龐大的陸地生物之一 但根據研究發現 那場地磁翻轉並沒有對地球上的生命造成什麼影響 而且這個過程持續了800多年的時間 雖然在地球的演化史中800年微乎其微 但對於地球上的生命來說還是足夠久了 當時的地球磁場強度一度減弱到28%左右 這意味着當時的地球生命承受了更多來自太空的輻射 不過生命卻在那個時候活了下來 甚至沒有太大的變化 爲何磁場翻轉不會危害到地球上的生命 科學家目前還沒有答案 結合已知的地磁翻轉時間表 可以知道地球的磁場已經翻轉過數以萬次 在過去的150年裏 地球的磁場強度下降了10%到15% 並且在過去幾年有加快下降的趨勢 地磁的北極正在從加拿大北部的西伯利亞方向飄移 以前還是以每年10公里的速度 到2003年已經升至每年40公里 目前速度還在上升 和岩石中的古地磁場記錄相比 今天的地磁場強度和減弱的速率 都還在正常波動範圍以內 但如果在我們現在生活的年代中 真的發生地磁翻轉 會對我們的生活造成什麼影響 在磁氣變化和翻轉的過程中 一定會發生磁場變弱 那麼很可能會發生我們一開始說的磁暴現象 這樣地球的各類電子設備 電力系統 衛星 都會出現損壞癱瘓的情況 臭氧層可能會被破壞 來自太陽的紫外線輻射會傷害地球上的生命 導致皮膚癌和白內障 很多鳥類和魚類是依靠磁場來辨別方向的 也會在磁場減弱的情況下難以生存 但是直到現在 科學家們還不能確定磁極翻轉的週期性 兩次翻轉之間的時長 從十萬年至五千萬年不等 即使我們現在的磁場變弱 但不代表在可預見的將來就會發生翻轉 可能還需要幾千年的時間 地球的磁場纔會懶洋洋地翻一個身吧 這裏是宇宙天文館 記得關注我 我們下期再見