地磁倒轉(zhuǎn)-概述

地磁倒轉(zhuǎn)

地磁倒轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)卮虐l(fā)生倒轉(zhuǎn)，主磁場(chǎng)會(huì)變?nèi)跎踔料?，然后以相反的極性再出現(xiàn)。之后指南針指示的方向?qū)㈩嵉?，天上地下的許多事物難免變得面目全非， 磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)會(huì)摧毀電網(wǎng)，傷害宇航員和人造衛(wèi)星，擴(kuò)大大氣臭氧層空洞，將極光反射到赤道，鳥(niǎo)類、魚(yú)類和其他遷徙動(dòng)物將因此迷失方向。過(guò)去的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)認(rèn)為，地磁倒轉(zhuǎn)發(fā)生的過(guò)程要數(shù)千年之久。但最新的對(duì)時(shí)間跨度一千多萬(wàn)年的熔巖晶體的研究顯示，地磁倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象也有可能在區(qū)區(qū)數(shù)年間完成，這對(duì)于數(shù)以億年計(jì)的地球地質(zhì)年代尺度來(lái)說(shuō)只是短短的一瞬間。

地磁倒轉(zhuǎn)-地磁觀測(cè)

通過(guò)比較分析1979年和1980年美國(guó)“馬格塞特”號(hào)人造衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，佐以1999年發(fā)射的丹麥“阿斯泰茲”號(hào)人造衛(wèi)星收集的最新資料，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)弱化問(wèn)題。巴黎地球物理研究所胡洛博士等人發(fā)現(xiàn)北極和南非一個(gè)地區(qū)的磁場(chǎng)已經(jīng)變得特別弱。 胡洛博士在采訪中提到，地磁場(chǎng)南部比其他地區(qū)要弱30%左右。因?yàn)閬?lái)自太陽(yáng)的帶電粒子能夠穿透薄弱的磁性防護(hù)，一些人造衛(wèi)星已經(jīng)出現(xiàn)電子故障。 羅徹斯特大學(xué)地球物理學(xué)教授約翰·塔多諾博士說(shuō)：“磁場(chǎng)變?nèi)醯乃俣戎炝钊松钏?，它看起?lái)就像我們?cè)陔娔X里看到的模擬磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)一樣?！?磁場(chǎng)變化在上個(gè)世紀(jì)五六十年代就有顯著表現(xiàn)。那時(shí)的科學(xué)家通過(guò)牽引船后的磁場(chǎng)傳感器發(fā)現(xiàn)滿是巖石的海床出現(xiàn)了奇怪的磁化帶。后來(lái)人們知道，海底熔巖流在地球磁場(chǎng)的不斷倒轉(zhuǎn)中會(huì)交替磁化，海床就像一個(gè)巨大的錄音機(jī)，記錄發(fā)生的一切。陸地上古老火山的巖層中也有同樣的記錄。 巖石的“記憶”是怎么形成的呢?熔巖流里含有微小的礦物顆粒，它們是無(wú)數(shù)的指南針或小型磁鐵，自由地指向當(dāng)時(shí)的磁場(chǎng)。當(dāng)熔巖冷卻，其中的小指南針就固定在原地，就算磁場(chǎng)改變，它們也不能再移動(dòng)，專家們稱它為古地磁。 古地磁研究表明，地磁場(chǎng)大約每50萬(wàn)年倒轉(zhuǎn)一次，但是以一種隨機(jī)的方式進(jìn)行，初期變化模式更是混亂。比如說(shuō)，在恐龍生活的3500萬(wàn)年里沒(méi)有發(fā)生一次倒轉(zhuǎn)。 輻射爆發(fā)，誰(shuí)能幸存? 從全球范圍看，磁場(chǎng)保護(hù)地球免受太陽(yáng)風(fēng)和致命的粒子風(fēng)暴的傷害。地磁場(chǎng)的崩潰

會(huì)導(dǎo)致輻射的爆發(fā)，帶來(lái)各種各樣的破壞。

地磁倒轉(zhuǎn)-影響與危害

地磁倒轉(zhuǎn)

1、美國(guó)航空和宇宙航行局戈達(dá)德太空飛行中心的大氣科學(xué)家查爾斯·杰克曼博士和他的歐洲同事們一起用計(jì)算機(jī)模擬磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)可能帶來(lái)的變化，變?nèi)醯拇艌?chǎng)會(huì)讓太陽(yáng)粒子風(fēng)暴襲擊大氣層，破壞大量的臭氧，而臭氧是保護(hù)地球免受紫外線侵害的，來(lái)自太陽(yáng)的紫外線輻射會(huì)傷害地球上的生命，降低農(nóng)作物產(chǎn)量，增加癌癥發(fā)病率，導(dǎo)致皮膚癌和白內(nèi)障。杰克曼博士稱，臭氧層受到太陽(yáng)粒子風(fēng)暴的襲擊，一般可以在2～3年內(nèi)自然復(fù)原，但是只要地磁場(chǎng)依舊微弱，臭氧層仍面臨著新的輻射危險(xiǎn)。塔多諾博士說(shuō)，無(wú)論地磁是倒轉(zhuǎn)還是變?nèi)跞缓蠡謴?fù)原狀，它對(duì)人造衛(wèi)星和臭氧層的實(shí)際影響是差不多的。

2、地球磁場(chǎng)防護(hù)的崩潰會(huì)讓太空粒子更深地穿透大氣層，摧毀地球上的電網(wǎng)，正如太陽(yáng)粒子風(fēng)暴有時(shí)候造成的后果那樣。 但許多生物學(xué)家倒是覺(jué)得，因?yàn)榇艌?chǎng)倒轉(zhuǎn)速度夠慢，地球生物的韌性夠好，大部分生物能夠適應(yīng)磁場(chǎng)變化。他們注意到化石記錄并沒(méi)有顯示磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)和物種大批滅絕之間存在相關(guān)性。 當(dāng)年幼的大頭海龜們踏上長(zhǎng)達(dá)8000英里的環(huán)大西洋旅程，它們利用看不見(jiàn)的磁場(chǎng)信息來(lái)確定自己的方向和方位。1971年哥倫比亞大學(xué)詹姆士·黑斯博士注意到，微小的散線蟲(chóng)類的滅絕和最近一次的磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)有很大關(guān)系。 但有些科學(xué)家否認(rèn)二者一定有相關(guān)性，因?yàn)閿?shù)據(jù)上的證據(jù)并不明顯。

3、地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)后，地磁的強(qiáng)度會(huì)有一定的變化，但沒(méi)有必要擔(dān)心，因?yàn)檎麄€(gè)地球磁場(chǎng)是一個(gè)弱磁場(chǎng)，現(xiàn)在地表的磁場(chǎng)平均強(qiáng)度只有1高斯。一般地區(qū)又往往只有0.5 -0.6高斯。比如北京地區(qū)的地磁輻射就只有0.55高斯。而在一個(gè)普通磁鐵旁邊的輻射都有幾個(gè)或幾百高斯，電子加速器邊的輻射是幾兆高斯，甚至更強(qiáng)。當(dāng)一個(gè)磁鐵放在我們身邊，也不覺(jué)得怎樣。即使我們?cè)谳椛浜艽蟮募铀倨髋赃?，也沒(méi)有明顯感覺(jué)。所以地磁場(chǎng)這個(gè)弱磁場(chǎng)的變化不會(huì)給我們的生活帶來(lái)大影響。

地磁倒轉(zhuǎn)-模擬實(shí)驗(yàn)

1995年美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LANA)和加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家成功地用計(jì)算機(jī)模擬了地核中“地磁發(fā)電機(jī)”的活動(dòng)，包括地磁倒轉(zhuǎn)。在電腦模擬的數(shù)百萬(wàn)年里出現(xiàn)了十多次倒轉(zhuǎn)，在地球深處，地核分固態(tài)的內(nèi)核與液態(tài)的外核兩部分。液態(tài)外核的熔鐵流活動(dòng)產(chǎn)生地磁場(chǎng)，相當(dāng)于一部超級(jí)“地核發(fā)電機(jī)”。 沒(méi)人準(zhǔn)確知道為什么地磁場(chǎng)要周期性倒轉(zhuǎn)，科學(xué)家們認(rèn)為可能是地核中熔鐵流活動(dòng)的改變導(dǎo)致的。 不管最新發(fā)現(xiàn)如何，公眾都不用驚慌?？茖W(xué)家們說(shuō)就算地磁倒轉(zhuǎn)“迫在眉睫”，它仍然需要2000年時(shí)間來(lái)完成。上一次的逆轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬(wàn)年前，那時(shí)直立人還在學(xué)習(xí)怎么制造石頭工具呢。 為了更好地理解正在發(fā)生的磁場(chǎng)減退現(xiàn)象，歐洲航天局最近批準(zhǔn)了一項(xiàng)史無(wú)前例的追蹤磁場(chǎng)活動(dòng)計(jì)劃。他們將在2009年發(fā)射3顆人造衛(wèi)星，而在極地圈上空幾百英里處飛行的太空船將于2015年出發(fā)。 胡洛博士稱，科學(xué)家們會(huì)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合起來(lái)作出遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)，還將針對(duì)目前危險(xiǎn)提出一些警告，可能的解決方案中會(huì)包括增強(qiáng)衛(wèi)星防護(hù)等。

地磁倒轉(zhuǎn)-地磁變化預(yù)測(cè)

地磁倒轉(zhuǎn)

若干年前科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，最近150年來(lái)地球南北極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，正在持續(xù)地急劇衰減(現(xiàn)在的地磁場(chǎng)強(qiáng)度比150年前減低了約10%)。有科學(xué)家擔(dān)憂，如果以這種速度發(fā)展下去，地磁場(chǎng)將在下個(gè)千年的某個(gè)時(shí)期徹底消失。英國(guó)的《自然》雜志和美國(guó)的《科學(xué)》雜志近幾年都相繼發(fā)表相關(guān)的文章，對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行探討。實(shí)際上，地磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生倒轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象在更早的時(shí)候就已經(jīng)被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了。在最近幾百萬(wàn)年間，地磁場(chǎng)至少發(fā)生了三次倒轉(zhuǎn)。但現(xiàn)在印度科學(xué)家做出的這個(gè)結(jié)果卻過(guò)于駭人聽(tīng)聞：2012年，我們中的大多數(shù)人都有機(jī)會(huì)親歷這場(chǎng)災(zāi)難。根據(jù)他們的描述，地球和太陽(yáng)的磁極顛倒將會(huì)引起電子故障，鳥(niǎo)類、魚(yú)類等眾多依靠地磁辨別方向的遷徙動(dòng)物也會(huì)迷路。如果地球磁力降低為零，所造成的后果更是不堪設(shè)想：地球失去了地磁保護(hù)傘，高能宇宙粒子和太陽(yáng)粒子將毀壞人造衛(wèi)星，宇宙輻射還將對(duì)人類和其它動(dòng)物造成毀滅性的打擊，人類躲避災(zāi)難的方法只能是藏身在地殼以下。而正常情況下，這些宇宙射線在太空中就被地球磁場(chǎng)吞沒(méi)了。“這只能是業(yè)余科學(xué)家的結(jié)論!”然而中國(guó)國(guó)內(nèi)研究地磁問(wèn)題的專家堅(jiān)決否定了印度人做出的這一結(jié)論。2012年發(fā)生地球磁極倒轉(zhuǎn)是完全不可能的事情?！敝袊?guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員徐文耀多年來(lái)致力于對(duì)地球深層結(jié)構(gòu)問(wèn)題的研究(主要研究地磁現(xiàn)象)，他告訴本刊記者，地球磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)是一種地質(zhì)事件，是一個(gè)以萬(wàn)年作為時(shí)間尺度的過(guò)程。而每?jī)纱蔚罐D(zhuǎn)之間更要經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)年

到上百萬(wàn)年的間隔，依據(jù)已經(jīng)研究得到的結(jié)果，這個(gè)周期還非常不固定。因此，這樣的事件是無(wú)法預(yù)告到10年這樣的尺度之內(nèi)的。徐文耀解釋說(shuō)，在一些有關(guān)地磁變化的研究論文中，科學(xué)家會(huì)用諸如“很快”之類的詞。但科學(xué)上說(shuō)的“很快”，有時(shí)候指的就是千百萬(wàn)年，它是相對(duì)于更長(zhǎng)的時(shí)間跨度而言的。因此，科學(xué)家說(shuō)一次地磁倒轉(zhuǎn)發(fā)生得“很快”，那也得經(jīng)過(guò)好幾千年到一兩萬(wàn)年。“太陽(yáng)的磁極倒轉(zhuǎn)發(fā)生周期為22年，那是科學(xué)界在幾十年以前就已經(jīng)知道的?！?012年地磁倒轉(zhuǎn)’這樣的結(jié)論，只可能由那些業(yè)余‘科學(xué)家’得出，主流的科學(xué)界根本不會(huì)去理會(huì)這種所謂的‘研究結(jié)論’。

地磁倒轉(zhuǎn)-巖漿記錄地磁變化

地磁倒轉(zhuǎn)

一直以來(lái)，科學(xué)家都在探索這個(gè)問(wèn)題：既然地磁倒轉(zhuǎn)的情況確實(shí)會(huì)發(fā)生，那么下次倒轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生在什么時(shí)候?現(xiàn)在科學(xué)家能夠確定的是，上次地磁倒轉(zhuǎn)到現(xiàn)在已經(jīng)歷78萬(wàn)年?？茖W(xué)家利用這樣的原理和方法來(lái)了解古地磁變化的情況：巖漿在從高溫冷卻到低溫的過(guò)程中，會(huì)被周圍的磁場(chǎng)磁化，從而留下當(dāng)時(shí)的磁力線方向的證據(jù)。測(cè)定這些被磁化的巖石的年齡和它的磁化情況，就可以知道那個(gè)時(shí)代地磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度。將各個(gè)時(shí)間段留下的巖石反映的證據(jù)依據(jù)時(shí)間的前后順序排開(kāi)，就知道了不同年代地磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱是不一樣的，有的時(shí)候地磁方向會(huì)發(fā)生顛倒過(guò)來(lái)的情況，地磁倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象就這樣被發(fā)現(xiàn)。海底等處的沉積巖中記載了這些信息，如同錄音機(jī)把當(dāng)時(shí)的情形記錄下來(lái)一樣?？上У氖?，由于地磁倒轉(zhuǎn)沒(méi)有固定的周期，盡管我們可以比較精確地測(cè)定上次它發(fā)生的時(shí)間，卻無(wú)法據(jù)此推斷它下一次何時(shí)來(lái)臨。

1995年，當(dāng)時(shí)科學(xué)家在美國(guó)俄勒岡州斯特恩斯山脈(Steens Mountain)發(fā)現(xiàn)了一片保存完好的熔巖流。來(lái)自洛杉磯西方大學(xué)(Occidental College)的地質(zhì)學(xué)家斯科特·伯格(Scott Bogue)和他率領(lǐng)的小組對(duì)這些火山熔巖進(jìn)行了考察，并很快注意到其與眾不同，因?yàn)槠涞卮盘匦燥@示它所處年代的地磁場(chǎng)變化比常規(guī)的速度快1萬(wàn)倍以上，磁場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)速度達(dá)到每天6度。這些地磁學(xué)特征被熔巖中的晶體忠實(shí)地記錄了下來(lái)，并隨著熔巖流的凝固永久地保留了下來(lái)。之后，伯格和他的同事，來(lái)自美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的喬納森·格林(Jonathan Glen)在內(nèi)華達(dá)州巴特山(Battle Mountain)發(fā)現(xiàn)了第二處顯示快速地磁偏轉(zhuǎn)的證據(jù)，并計(jì)算出其發(fā)生時(shí)間大約是1500萬(wàn)年前。內(nèi)華達(dá)州發(fā)現(xiàn)的一塊熔巖流遺跡顯示其所處年代的地磁場(chǎng)曾在一年內(nèi)偏轉(zhuǎn)53度。當(dāng)時(shí)熔巖流開(kāi)始冷卻凝固，但是在不到一年的時(shí)間內(nèi)它又被加熱而熔化，因?yàn)樗桓采w上了新的炙熱熔巖流。其原本的內(nèi)部晶體已經(jīng)記錄下了其形成時(shí)的地磁場(chǎng)方向，但是當(dāng)它被再次熔化，晶體恢復(fù)自由，并再次指示出此時(shí)的地磁場(chǎng)方向。這兩次的地磁場(chǎng)方向指向之間存在53度的偏差。這一發(fā)現(xiàn)意味著地磁場(chǎng)在短短4年時(shí)間內(nèi)便可以完成一次倒轉(zhuǎn)。

地磁倒轉(zhuǎn)-對(duì)人類的影響尚無(wú)結(jié)論

現(xiàn)在科學(xué)家還不能肯定，地磁倒轉(zhuǎn)來(lái)臨之前會(huì)有怎樣的征兆。盡管人們目前還不能預(yù)測(cè)下次地磁倒轉(zhuǎn)的時(shí)間，科學(xué)家還是建議大家不必要對(duì)此擔(dān)心。對(duì)于上次地磁倒轉(zhuǎn)對(duì)地面環(huán)境和生物究竟造成了多大的影響，迄今沒(méi)有明確的結(jié)論。因此下一次究竟會(huì)發(fā)生怎么樣的事情，現(xiàn)在也沒(méi)有辦法下定論。但依據(jù)以往測(cè)定的古地磁數(shù)據(jù)，有一點(diǎn)可以肯定，就是倒轉(zhuǎn)的過(guò)程中幾乎不可能出現(xiàn)零磁力的狀況，只存在磁力變小的可能。所謂磁力“變得很弱”，指的也就是減小到現(xiàn)在的一半或者1/3左右，這的確會(huì)影響一些高能粒子，它們?cè)谡Ｇ闆r下由于地磁作用進(jìn)入不了地面附近，這時(shí)可能會(huì)下降得低一些，但由于還不是零磁力，這些有害高能射線就不可能在大氣中直進(jìn)直出。徐文耀認(rèn)為，此前有關(guān)地磁倒轉(zhuǎn)這一話題的一些報(bào)道太絕對(duì)、太夸張了。對(duì)這么一個(gè)長(zhǎng)期的地質(zhì)事件，即使很快就發(fā)生，跟人的一生相比，也是很遙遠(yuǎn)的事情。我們現(xiàn)在的擔(dān)憂可以說(shuō)是杞人憂天。在這么長(zhǎng)時(shí)間緩慢發(fā)生的變化中，或許人類可以通過(guò)進(jìn)化來(lái)適應(yīng)它，甚至它還能給人類帶來(lái)好處呢。