網(wǎng)友提問:我聽說太陽的極性測試表明極性正在發(fā)生變化，同樣的事情也正在地球上發(fā)生。您是否有關(guān)于此的任何信息？是否有任何關(guān)于后果的想法？
答:太陽有著11年的黑子周期，每11年黑子的數(shù)量先減少到最小值，接著上升到最大值，然后再次達(dá)到最小值。但實(shí)際上，這個(gè)周期是22年，因?yàn)槊看蔚竭_(dá)最小值時(shí)，黑子的極性都會(huì)倒轉(zhuǎn)。黑子通常成對出現(xiàn)，其中一個(gè)具有磁北極性，另一個(gè)具有磁南極性。
每個(gè)周期中，在太陽的北半球或南半球，北極點(diǎn)位于南極點(diǎn)的西側(cè)或東側(cè)。在下個(gè)周期中，這些極性發(fā)生倒轉(zhuǎn)?？茖W(xué)家利用確定太陽黑子極性的方法，通過觀察磁極上方的日光層部分來確定太陽本身的極性。并且結(jié)果已經(jīng)表明整個(gè)太陽磁場隨著太陽黑子的極性而倒轉(zhuǎn)。
我們同樣發(fā)現(xiàn)，地球磁場在過去已經(jīng)發(fā)生多次極性倒轉(zhuǎn)。因?yàn)楫?dāng)大洋中脊的火山爆發(fā)時(shí)，熔巖中的鐵礦物（主要是磁鐵礦）沿著地球的磁場線結(jié)晶。當(dāng)海床從裂谷區(qū)域向兩側(cè)擴(kuò)張時(shí)，我們可以獲得地球磁場的完整歷史，如同播放磁極的磁帶一樣。最靠近大洋中脊裂谷的海床是最年輕的，相反最遠(yuǎn)的海床是最古老的。如果你觀察晶體排列，就會(huì)看到晶體帶與大洋中脊的裂谷平行，都指向北方，然后突然全部指向南方，然后再指向北方，這清楚地表明地球的磁場經(jīng)常發(fā)生倒轉(zhuǎn)。
這種倒轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致什么樣的結(jié)果，我不確定。沒有人真正明白為什么地球的磁場會(huì)這樣做。能夠確定的是，地磁場由地球外核深處的液態(tài)鐵和液態(tài)鎳對流而產(chǎn)生。
實(shí)際上這種對流發(fā)生在地球深處，即使是巨大的波動(dòng)，要想發(fā)現(xiàn)也只能通過仔細(xì)測量地震，還有磁場倒轉(zhuǎn)。
恒星磁場是由恒星內(nèi)部等離子體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。這種運(yùn)動(dòng)是通過對流產(chǎn)生的，而對流是一種涉及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的能量傳導(dǎo)形式。局部磁場在等離子體上施加力，壓力明顯增加而密度沒有明顯變化。結(jié)果磁化區(qū)域的等離子體上升，直到恒星的光球?qū)?。這會(huì)在表面上產(chǎn)生耀斑，以及冕環(huán)。
地球的磁場，也稱為地磁場，是從地球內(nèi)部延伸到太空的磁場，并在太空與太陽風(fēng)相互作用，太陽風(fēng)是從太陽發(fā)出的帶電粒子流。由于地球外核中液態(tài)鐵的對流運(yùn)動(dòng)，電場產(chǎn)生磁場，而這些對流是由地核逸出的熱量引起的，這是一種稱為地球發(fā)電機(jī)的自然過程。
地球表面磁場的大小范圍為25至65微特斯（0.25至0.65高斯）。簡而言之，它由磁偶極子的場表示，該磁偶目前相對于地球的旋轉(zhuǎn)軸傾斜約11度，就像在地球中心以該角度放了一根條形磁鐵。目前位于北半球格陵蘭島附近的北地磁極實(shí)際上是地球磁場的南極，南半球的情況與之相反。
雖然北磁極和南磁極通常位于地理極點(diǎn)附近，但它們在地質(zhì)時(shí)間尺度上緩慢且連續(xù)地移動(dòng)。對于普通羅盤而言這種變化足夠緩慢，可以忽略不計(jì)并用于導(dǎo)航。然而，在平均數(shù)十萬年的不規(guī)則間隔中，地球磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，北磁極和南磁極的位置突然對調(diào)。這些地磁極的反轉(zhuǎn)在巖石中留下了記錄，而這些記錄幫助了古地磁學(xué)家計(jì)算古代地磁場，同時(shí)也有助于研究板塊構(gòu)造過程中大陸和洋底的運(yùn)動(dòng)。
磁層是電離層上方的區(qū)域，由地球在太空中的磁場范圍決定。磁層向太空延伸數(shù)萬公里，保護(hù)地球免受太陽風(fēng)和宇宙射線的帶電粒子的侵害，否則這些粒子會(huì)剝離高層大氣，包括保護(hù)地球免受有害紫外線輻射的臭氧層。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. curious- Kristine Spekkens- f2003911
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來自：http://curious.astro.cornell.edu/about-us/36-our-solar-system/the-earth/general-questions/21-do-the-sun-s-or-earth-s-magnetic-field-reverse-intermediate
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