人們都知道,地球是個(gè)大磁場(chǎng)。然而,地球的磁場(chǎng)并非亙古不變,它的南北磁極曾經(jīng)多次對(duì)換過位置,這就是所謂的“磁極倒轉(zhuǎn)”。
早在1906年,B.布倫赫斯就發(fā)現(xiàn)法國熔巖的磁化方向與現(xiàn)在地磁場(chǎng)方向相反,初步推測(cè)地磁場(chǎng)可能發(fā)生過倒轉(zhuǎn)。1929年,M.松山根據(jù)日本、朝鮮等新生代熔巖的研究結(jié)果,首先提出了第四紀(jì)早期地磁場(chǎng)發(fā)生過倒轉(zhuǎn)。上世紀(jì)50年代,巖石的反向磁化在世界很多地區(qū),如法國、冰島、蘇聯(lián)、日本、新西蘭等地都有所發(fā)現(xiàn)。
上世紀(jì)60年代以來,世界各國所做大量古地磁測(cè)量和實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證實(shí)地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)的存在。在全球范圍內(nèi),同一年齡的巖石,不論其類型如何,按其剩余磁化方向所計(jì)算出的地磁極性是相同的。這些事實(shí)進(jìn)一步說明,全球性的巖石反向磁化是地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)的結(jié)果。
究竟是什么原因使地球磁場(chǎng)方向發(fā)生這種反反復(fù)復(fù)的變化呢?科學(xué)家們莫衷一是。大多數(shù)科學(xué)家都相信,地球磁場(chǎng)是地球內(nèi)部液態(tài)鐵質(zhì)流圍繞著地核中心倒轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。當(dāng)?shù)厍騼?nèi)部的液態(tài)鐵流發(fā)生某種變化時(shí),就可能導(dǎo)致流動(dòng)方向的180度倒轉(zhuǎn),從而使地球磁場(chǎng)發(fā)生倒轉(zhuǎn)。
科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn),在過去的5億年中,地球發(fā)生過數(shù)百次地磁極倒轉(zhuǎn)。僅在近450萬年里,就可以分出4個(gè)磁場(chǎng)極性不同的時(shí)期。有兩次和現(xiàn)在基本一樣的“正向期”,有兩次和現(xiàn)在正好相反的“反向期”。而且,在每一個(gè)磁性時(shí)期里,有時(shí)還會(huì)發(fā)生短暫的磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
地球的上一次磁極倒轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬年前,它的過程持續(xù)了7000年左右的時(shí)間。
一種被多數(shù)科學(xué)家接受的觀點(diǎn)認(rèn)為,地球磁極在倒轉(zhuǎn)過程中,磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)迅速衰減,換句話說,如果地球磁場(chǎng)強(qiáng)度持續(xù)衰減,很可能就預(yù)示磁極倒轉(zhuǎn)即將到來。
有報(bào)道稱,地球磁場(chǎng)正在持續(xù)衰減,現(xiàn)在的地磁強(qiáng)度比100年前降低了約10%。但也有科學(xué)家指出,如果放在萬年時(shí)間尺度上,這種減弱已多次出現(xiàn),而且這次降低是從比正常值高的情況下往下降的,所以這次強(qiáng)度降低不能理解成是地磁極將要倒轉(zhuǎn)的證據(jù)。換句話說,磁極倒轉(zhuǎn)一定伴隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的減弱,但磁場(chǎng)強(qiáng)度的減弱不一定意味將要倒轉(zhuǎn)。而且目前磁場(chǎng)的強(qiáng)度與歷史上的低值比較的話,還要高出很多,屬于正常波動(dòng)。那么,如果真的出現(xiàn)地球磁極倒轉(zhuǎn),會(huì)帶來什么樣的后果?專家們指出,最大的災(zāi)難莫過于強(qiáng)烈的太陽輻射。平時(shí),這些宇宙射線在太空中就被地球磁場(chǎng)屏蔽了。然而地球兩極倒轉(zhuǎn)過程中一旦地球磁場(chǎng)消失,這些太陽粒子風(fēng)暴將會(huì)猛擊地球大氣層。一些低軌道人造衛(wèi)星也將完全暴露在太陽電磁風(fēng)暴的吹打中,不久就會(huì)被完全摧毀。另外,許多靠地球磁場(chǎng)導(dǎo)航的生物,諸如燕子、羚羊、鯨魚、鴿子和趨磁性細(xì)菌等,都會(huì)迷失方向。
不過,盡管地球磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線會(huì)有一定的屏蔽作用,但保護(hù)人類和地球生命免受宇宙射線襲擊的主要還是大氣層。
至少,地球已經(jīng)經(jīng)歷了無數(shù)次磁極倒轉(zhuǎn),并沒有給地球生物帶來什么滅絕性影響。比如,在恐龍存在的1.6億年間,至少曾歷經(jīng)3次北極變成南極,南極變成北極,但至少?zèng)]有導(dǎo)致恐龍的滅絕。
人在自然面前真的是渺小的,如果未來某一天,地球磁極發(fā)生的反轉(zhuǎn),在這個(gè)過程中地球磁場(chǎng)在相長一段時(shí)間內(nèi)消失了,肯定會(huì)給人類文明帶來巨大影響,人們會(huì)被迫做出種種應(yīng)對(duì)和改變,但滅絕是不至于的。
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