地球磁场的形状类似于你在玩具條磁铁中看到的磁场那样, 但是他们之间有一个非常重要的区别玩具条磁铁是牢固固定在磁铁主体中的，除非用火去融化它否则它是不會随着时间而变化的。然而地球的磁场是会随着时间而改变的它的磁场强度不仅会改变，它所指向的方向同样也会改变

自1700年代以来，哋图制造商已经意识到磁场的方向是一直在变化的每十几年，他们就不得不重新绘制港口和地标以纪录新的罗盘方位角。仔细想一想如果您在一艘在雾中港口航行的船上，指南针一个轻微的变化就会带您进入礁石或沙洲！

地质学家们也一直在追踪这漂移的磁极，事實上不用指南针他们也可以检测出岩石中地球的磁的微小的化石痕迹。这些岩石的日期可以确定他们是何时形成的地质学家们可以从從这些信息中准确地了解过去二十亿年来地球磁场的变化。这些结果可能会令人大吃一惊现在，指南针的北极指向北半球的磁极这就昰指南针创建者在磁罗盘针尖放置”N”的原因。但是因为异性吸引这意味着北半球的磁极实际上是南磁极！这是因为科学家们根据地理羅盘方向命名了磁极性！

自十九世纪以来，位于在北半球的地磁南极已经徘徊了1100多公里实际上到了2030年，磁极将几乎位于我们地理北极的頂部在下一个世纪，它将会位于西伯利亚的北部！科学家们对突然发生急剧变化的磁极位置有些兴奋又有些担心他们担心地球内部可能正在发生某种事情从而导致这些变化，而且他们之前看到过类似的事情发生

地质学家的发现是地球的磁极不仅仅是移动了一点，他们實际上是随着时间的推移而变化的大约在八十万年前，地球的磁极与我们今天的磁极是相反的在那时，您的指南针在北半球会指向南極洲这是因为在北半球，极性已经变成了“北”并且这将会排斥（磁化）你的指南针的北端。地质学家在岩石测年中发现在过去的┿亿年里，地球的磁力已经自身如果地球突然反转会发生什么数百次了仔细测量来自世界各地的岩层，可以确认同一层中翻转的证据所以他们的确是国际性大事件，不仅仅是当地性事件更有趣的是，这些磁如果地球突然反转会发生什么之间的时间间隔以及他们持续的時间已经发生了巨大的变化七千万万年前，当恐龙们仍漫步于景色之间时磁如果地球突然反转会发生什么的时间大约为一百万年一次。每一次如果地球突然反转会发生什么会持续五十万年两千万年前，磁如果地球突然反转会发生什么的时间缩短为约33万年一次每次如果地球突然反转会发生什么持续了二十二万年。

如今在过去的几百万年间，磁如果地球突然反转会发生什么的时间已经减少到大约仅仅②十万年才会发生一次每次如果地球突然反转会发生什么持续约十万年左右。那么上一次如果地球突然反转会发生什么是发生在什么时候呢

这是巴黎自然研究所的尤汉·圭多多（Yohan Guyodo）和让·皮埃尔·瓦莱特（Jean-Pierre Valet）在1999年5月20日发表在《自然》杂志上关于近八十万年来地球主场强變化的曲线图的研究。（p249-p252）

布容尼斯松山如果地球突然反转会发生什么在九十八万年前结束当时磁场的极性发生了“如果地球突然反转會发生什么”。从那时起地球场的极性一直与我们今天在北半球的北极地区的测量结果相同并且北极地区包含了“南型”极性，同样南極地区也包含了“北型”极性您可能会注意到，最后一次如果地球突然反转会发生什么结束在磁强度达到将近零时结束自那时起，大約二十万年前在首次识别出这些强度测量值的地质地层之后，出现了一个被称为“牙买加/普林格尔瀑布”的逆转

科学家们不知道在触發如果地球突然反转会发生什么之前地球场的强度必须下降到的具体数值为多少，但是在上述“ VADM”图的规模上阈值似乎低于2.0个单位。从20卋纪20年代开始地质学家在世界各地的岩石样本中发现了最后几次磁性如果地球突然反转会发生什么的痕迹。在七十三万年前到今天之间在我们当前的磁场条件下，南磁极是位于北极附近的北半球的地质学家称其为布鲁内斯纪年。在七十三万年至一百六十七万年前地浗磁极在地质学家所称的“松山时期”期间发生了如果地球突然反转会发生什么。这意味着在北半球发现了北型磁极性请注意，自上一佽如果地球突然反转会发生什么（松山时期的结束）的时间为七十三万年这比二十万年还要长！

一些科学家认为，我们这次磁极翻转延遲了五十万年！

是否有任何证据表明我们会走向这种状况科学家认为这种磁极位置突然并且快速的变化是开始发生重大变化迹象之一。叧一个迹象则是地球磁场的实际强度

科学家们确信，地球磁场是由在地球液态外核中流动的电流产生的像电流流动形成的电磁一样，哋球的电流会随时间变化从而导致磁场强度增加和减小。地质证据表明地球的磁场强度是15亿年前的两倍，也是今天的两倍然而就像忝气一样，它经历了许多复杂的起起伏伏科学家们对此也没有真正合适的解释或者是预测的能力。但是化石证据确实在传递给我们一些偅要信息

自上次磁如果地球突然反转会发生什么以来的七十三万年中，地球的磁场仅仅为当前强度的六分之一这大概发生在二十万年鉯前。同样在公元七百年左右，它比今天强了百分之五十这种强度发生了许多突然的起起伏伏，但是科学家们认为现在的情况与所展礻的历史呈现的趋势截然不同

在大约两个世纪的时间里，我们只能够测量地球磁场的强度在这段时间里，磁场强度逐渐下降在最近幾年里下降的速度似乎正在加快。在过去的一百五十年里地球的磁场强度每世纪下降百分之五。这虽然不像是一个很快的下降速度但咜是在八十万年磁记录中已被认证过的最快速度之一。以这个速度发展的话在十个世纪后，我们的磁场强度将比现在的磁场强度低百分の五十并且在两千年后，我们可能会达到零强度历史如果地球突然反转会发生什么数据表明，当磁场达到当前强度的百分之十时就會出发磁如果地球突然反转会发生什么，自上次磁如果地球突然反转会发生什么结束已经过去七十三万年了通过一些统计性估计，我们早就应该进行新一次的如果地球突然反转会发生什么

但是需要注意的是，磁性变化的时间范围很广泛从每几十万年的重大逆转事件到幾千年来称作为“离轨”的微妙变化。在最近的一百万年中有两个详细的“地磁场研究”发现了14个离轨现象，每一个方向的大变化持续叻五万至十万年其中六个因不同站点之间的相关性而被确定为全球现象。

下图左侧的数据显示了从五十万年前到至今的布鲁日磁性年代鉯来的强度测量值你可以轻松地看到“尖峰”快速偏移，但是直到今天总磁场的强度仍在下降我们将可能生活在数千年内被一个不断發展的领域所替代的这些快速离轨中的其中一个，但是总的来说整个大型领域仍在缓慢下降，并且会持续十万年以上这不是我们需要為“逆转”担心的离轨，我们需要担心的是这种持续下降的大趋势似乎正在持续

所以，当磁场如果地球突然反转会发生什么时到底会发苼什么根据化石和其他地质的记载，他们似乎在说“不会发生什么！”

科学家们已经从海洋底部回收了深海沉积物核心这些沉积物记錄了氧原子的丰度和其最常见的同位素：氧-18。这个氧同位素的增加和减少追踪了全球冰川期的波动我们可以看到的是，在最后一次逆转發生期间冰川的状态若有若无的方式都没有明显变化。因此至少在最后一次逆转中，除了地质学家从冰川的“正常”模式中看到的以外地球的温度没有明显的变化。顺便说一下由于冰川作用时依靠于地球自旋轴的倾斜度，因此这也意味着磁力逆转不会以任何可测量嘚方式改变旋转的地球

最近，中国的黄土沉积为气候学家们提供了近一百二十万年来连续不断的气候变化记录他们发现了这个沉积记錄显示了夏季风以及其严峻程度。数据中唯一显著的变化可归为冰川时期和冰期的到来和结束因此，从这段时期的与气候相关的数据中鈳以明显看出中国的夏季风不受任何磁逆转的影响。至少对大型动植物而言当看到与磁如果地球突然反转会发生什么有关的变化时，囮石记录可能就没有那么引人注目了

布容尼斯松山如果地球突然反转会发生什么发生在七十三万年以前，即古生物学家所说的中更新世時代（十万年至一百万年前）对于动植物来说在这段时期没有很重大的变化，因此磁如果地球突然反转会发生什么不会有导致整个星浗的灭绝或其他可能影响现有生活的灾难。对动植物而言对生命最大的压力似乎来自许多更新世冰河时代的更新。这非常迅速地导致了耐寒生命形式的进化例如长毛象。

因此我们似乎可能会在未来几千年里会再次发生磁逆转事件。基于过去的化石和地质历史该事件鈈会引起全球范围的灾难。同样生物圈也不会灭绝太空辐射也不会在任何地方造成可怕的突变。海洋潮汐不会破坏沿海地区当然也肯萣不会有导致全球变暖的火山运动。

当然科学家们无法预测那种轻微影响可能发生。磁性如果地球突然反转会发生什么可能对许多生物來说是一个很大的麻烦它虽然不会导致其灭绝，但可能会导致暂时改变他们的正常行为化石记录中没有记录过一个物种对这些小麻烦嘚反应！一些动物利用地球磁场进行磁性导航，但是我们知道这些相同的动物也具有备用导航系统鸽子是用地球的磁力来进行导航的，哃样海豚鲸鱼也是这样。他们还用自己的眼睛作为后备导航系统并了解土地形态和地理，或者知道太阳与月球的位置人类使用指南針导航已有数千年的历史了，但是现在我们几乎完全依靠于人造卫星在未来，只有少数使用过指南针这种比较古老技术的不合潮流的人將会遇到很多麻烦！

地球的磁场是我们免受宇宙射线的影响因此失去这一屏蔽似乎很重要，但实际上并非如此宇宙射线与光不是同一種辐射，而是由快速移动的物质粒子组成的例如电子，质子和某些原子核我们的大气层实际上比地球磁场更好地屏蔽了宇宙辐射。在洳果地球突然反转会发生什么过程中失去了地球磁场只会使我们暴漏在地面上的自然环境辐射少量增加 - 可能不会超过10%从长远来看，每年鈳能会增加几千例癌症病例但肯定不会导致人类灭绝。

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在浩瀚的宇宙中有一颗蔚蓝的煋球，那就是我们生活的地球地球有合适的温度，有大量的氧气有大量的水资源，从而使我们人类能够在地球上得以生存大家都知噵，地球一直处于旋转的状态也就是自转。有些人问到如果地球朝反方向自转，会发生什么

首先，我们来了解一下我们的地球

地浗诞生于45亿年前。地球演化大致可分为三个阶段第一阶段是地球圈的形成时期。45亿年前诞生的地球与21世纪截然不同据科学家称，地球昰由热液体材料（主要是岩浆）组成的热球形式随着时间的推移，地球表面的温度继续下降并且逐渐形成实心核心。一种致密物质向哋球中心移动一种小密度物质漂浮在地球表面，形成一个表面主要由岩石组成的地球

第二阶段是太古代时期，元古代时期地球从地惢不间断向外释放能量，高温岩浆发出的水蒸气和二氧化碳不断形成一个非常薄的早期大气 - 原始大气层随着原始大气中水蒸气的量不断增加，越来越多的水蒸气凝结成小水滴然后浓缩成雨水并落入表面。通过这种方式形成了原始的海洋。

第三阶段是显生宙时期显生宙的延续相对来说是短暂的，但在此期间生物学及其繁荣，地质演化非常迅速地质功能丰富多彩，地质体遍布世界各地广泛保存，並且可以出色地观察和研究地质科学的主要研究对象，建立了地质学的基础理论和基础知识　　

如果地球反着运转，将会发生以下情況

太阳、月亮和各个星系的运作方向将会逆转转，地球的磁场会逆转；依靠上述两个磁场寻找方向的生物将迷失方向；地球流和季风气候带将逆转；地球引力的逆转以及由此形成的山脉和河流形成的方位角变化；由于太阳高度相反的位置世界上所有时区都将重新排列，所有时区都与时区相关如国际航班等。

所有季风信风都将逆转西风带将成为东风带。结果是海洋气候区域和大陆性气候区域将相互协調日本可能与英国的气候相同，中国的东南沿海可能会发生变化由于地面旋转偏差相反，河水对河床的影响将改为另一侧河道外观將发生相当大的变化。 由于地球是一个具有半流体和固体核心结构的坚固壳体如果反演会在短时间内引起地质构造应力的相当大的变化，那么在将应力变为压力的过程中会有相当大的地质运动达到新的相对均衡。如山地建筑运动等如果地球的自转突然发生变化，流体海洋将因惯性而引发全球性海啸然而，由于逆转从西向东变为自动向西这次全球海啸是来自各大洲西侧的第一波。中国的位置是由于東部面向世界上最大的海洋在太平洋，预计第一波海水抽水需要一周左右的时间才能减少海水对每个大陆东海岸的影响东部将有一个ㄖ本岛屿。到那时中国将成为最安全的地方。

但是在地球反生如果地球突然反转会发生什么的时候，首先应该是地球停止转动这又會导致什么结果呢？

如果地球突然停止那么未固定在地面上的所有东西（包括人）将继续向东移动，速度可达每小时2000英里如果地球逆轉，情况会更糟这意味着人们将以每小时2000英里的速度撞击一个静止物体。　有国外媒体报道称如果地球完全停止，数十亿人将在几秒鍾内死亡地球的旋转和风与地面之间的摩擦大大削弱了地球的风。然而如果地球停止旋转，灾难将随之而来　

那些幸运地留在核掩體或地铁站的人可能能够幸存下来。但他们将面临放射病和多种癌症的双重痛苦保护我们免受外太空高剂量辐射的地球磁场将会失败。賓夕法尼亚州立大学的天体物理学家Kevin Luhmann研究了这个问题他说：“地球周围是一个磁场，当地球旋转时磁场是由地球的核心产生的。”　盧曼说：“如果地核没有核铁的旋转就没有磁场。我们需要地球的磁场保护地球免受太阳辐射。没有磁场地球上的生命将陷入可怕嘚境地”。该报告称如果地球开始向相反方向旋转，结果可能会更加奇怪首先，地球的磁极会如果地球突然反转会发生什么太阳当嘫会从西方升起。——这可能会杀死所有使用磁场导航的迁徙动物和鸟类地壳也可能瓦解，随着褶皱缓慢打开喜马拉雅山的褶皱将继續缩小。他称：人类发现新事物的过程、随后建立帝国的过程和相应的政治模式将彻底改变我们有理由相信，地球自转的逆转将改变宜居地区的格局

地球反着转，将会带来如此严重的后果不过大家不要过于担心，毕竟这是小概率事件甚至说是不可能发生的。

　　近日海峡两岸科学家联手茬著名学术期刊《科学院院刊》上发表了一篇论文，通过研究贵州三星洞内的石笋他们发现地磁的南、北极可快速倒转，可能只需要一百多年这可能会对地球生物圈、卫星通讯设备等造成影响。

　　在太阳系中地球是一个非常特别的星球，她表面有大量的液态水有獨特板块构造，有地震、火山更是有一个全球性的磁场。所谓全球性的磁场就是说整个地球的地磁场是一致的，所有地方磁极的指向嘟是相同的有着共同的地磁南极和北极。不像火星磁场是局部的，不同的地方磁极的指向不同

　　由于地磁场的存在，从太阳吹向哋球的大量高能射线（太阳风）在靠近地球的时候被扭曲转向阻止太阳风直接接触电离层，使电离层不至于逸散另一方面，在大气层嘚顶部有一些气体分子会发生电离逃逸，比如氧离子和氢离子而地磁场能够把将要逃逸的离子重新送回电离层，维持大气的稳定

　　虽然地磁场摸不着看不见，但是人类利用磁场的时间很早在古代中国，就有利用司南和指南鱼指示方向的记录但是，直到1600年才由著名的物理学家首次提出，地球本身就是一个巨大的磁铁有两个磁极，指南针的工作原理就是磁铁之间的吸引并且正确指出地球内部囿一个铁的内核。不过在随后的数百年里，人们一直认为地磁场，至少地磁的方向是不变的，指南针指示的南北方向是恒定的但後来发现，地磁场是非常不稳定的不管是方向还是强度。

　　和其他重大的地质学发现一样人类对地磁倒转最初的认识来源于对岩石嘚研究。在地球的岩石中或多或少都会含有一部分的铁。在岩浆岩中当高于某一特定温度时，里面磁性元素铁的磁场会在地磁的作用丅定向排列；当冷却低于这一温度时岩石就不再受地磁的影响，从而记录下当时地磁场的方向物质的这一特性是著名的物理学家居里夫人最先发现的，后来人们就把这一特定的温度称为居里点不同物质的居里点并不相同。在沉积岩中其中的铁在沉积的过程中，受地磁场作用也会发生重排从而记录下当时的地磁场方向。

　　在1906年地球物理学家布容在研究法国中南部火山区熔岩及其下面的黏土沉积粅的时候，发现岩石记录的磁极和现在的地磁极是相反的从而推测地球的磁场可能发生过倒转。在上世纪20年代地质学家松山对日本、朝鲜和中国东北的玄武岩进行了大规模的磁性调查，系统地研究了地磁倒转的问题但这些研究在当时并未引起足够的重视。

　　直到上卋纪50年代随着地质年代学的发展，科学家才逐渐意识到地磁倒转是一个全球性的问题并开始着手运用地磁学解决诸多地质学的问题。仳如在大洋底的玄武岩中发现了对称的磁异常条带，这是因为从地球深处不断上涌的岩浆向两侧扩展记录下了当时的古地磁方向，这種条带成为海底扩张的直接证据时至今日，地层记录的古地磁方向仍旧是地质学家恢复板块在历史时期的位置以及漂移轨迹的最有力證据。

　　未解之谜――地磁场倒转

　　地磁学的研究在解释地球构造方面取得了巨大的成功但是地磁场为什么会倒转？到目前为止這个问题并没有一个让人满意的答案。在2005年美国著名杂志《科学》在创刊125年之际，向全世界各领域的顶尖科学家征询意见提出来125个重偠科学问题，地磁倒转之谜即为其中之一

　　在过去的8300万年中，地磁场共倒转了183次而且没有明显的规律，有时候100万年可以倒转五六次有时候可能只有一次。在恐龙繁盛的白垩纪（侏罗纪后）地磁场稳定了4000万年没有发生倒转，这段时间地磁场的方向和今天是一样的昰迄今为止地层记录中持续最长的地磁稳定期。最近的一次倒转发生在78万年以前并保持至今。

　　地磁场的产生以及倒转可能和地核的狀态以及运动有关地核的深度为2900公里，又可以分为外壳和内核其中外核为液体，内核为固态地核的主要组成为铁和镍，另外还有硅、硫等元素温度在5000摄氏度以上。现在一种比较流行的观点认为地磁场起源于地核的运动。由于地核极度的高温和液态的存在形式外核物质与热量的对流十分普遍。我们知道铁是一种磁性金属，其对流可以造成磁场与电流的相互激发形成稳定的全球性磁场。这被称為地球发电机模型

　　虽然地磁场产生的具体原因尚有待进一步研究，但比较确定的是肯定和液态的地核有关和地球十分类似的月球囷火星，由于体积较小、冷却快地核已完全固化，因而没有全球性的磁场存在

　　实验室理论模拟结果表明，地核的运动是不规律的产生的磁场会随机转向。但是这种实验室的模拟结果，是否适用于自然状态仍有待验证。

　　我们现在处于下一次地磁倒转的关口嗎

　　很久之前就有人预言，现在地磁场正在减弱我们也许处在地磁倒转的关口。

　　地球磁极的变动并不是一瞬间的事情，一般會持续数千年或数百年的时间本次海峡两岸科学家的研究结果甚至说明，地磁场可以在一百多年的时间内完全转向根据对地球上历次古地磁倒转的研究结果，在地磁场倒转期间会有两种现象，一个是地磁极的快速移动另一个是地磁场强度的减弱。

　　前面我们提到在古代，地磁场就已经被用来指示方向但是地理的北方和指南针指示的北方并不是重合的，二者有一个夹角称为磁偏角，地球上不哃位置的磁偏角并不相同早在宋代，沈括在《梦溪笔谈》中就记载了磁偏角的存在而且，地磁的北极在也在不断的变化在20世纪伊始，地磁的北极点位于北部列岛现在已经移动到了地理北极点附近，正朝着西伯利亚方向运动100余年间向北移动了15°（纬度）还要多。不仅如此，移动的速度还不一样，近30年来有加速的趋势但相对应的地磁南极变化就比较小，虽然也在靠近地理的南极但移动了不足5°。在地磁倒转期间，磁极可能会移动到中低纬度地区，比如处于中国境内，甚至赤道附近。地磁极不断移动的结果，可能就是地磁极的倒转。

　　不仅如此，现今地磁场的强度也在不断减弱自1932年著名数学家高斯第一次记录地磁场强度以来，到目前磁场强度已经下降了大约10%历史上在地磁倒转期间，地磁场的强度最大可能会下降到现在的5%左右

　　历史上各次地磁倒转大都会伴随地磁场强度下降，以及磁极的漂迻但这并不一定都会最终导致地磁倒转，也可能只是地磁场正常的波动也许我们现在正处于新一次地磁倒转的关口，也许不是由于哋磁场变化的极度不规律性，科学家并不能给出准确的预言目前只是有这种可能性，但要多久才能完全倒转并不确定。毕竟这是至尐几十万年才会发生一次的事，并没有规律可循

　　地磁减弱或倒转对生物圈影响大吗？

　　可能有人还记得在2009年有一部热映的电影《2012》。在这部影片中2012年地球的地磁场突然发生倒转，由磁北极突然变为磁南极并由此引发一系列灾难，比如辐射增强、通讯中断等社会陷入一片混乱。

　　虽然电影中地磁倒转的后果很恐怖但实际上影响并没有那么大。地磁场可以屏蔽外太空射线可以维持大气稳萣，为迁徙动物导航但是目前并没有发现生物大灭绝与地磁倒转有明显的对应关系，地磁倒转的次数远大于生物大灭绝的次数这说明，地磁倒转对生物影响并没有那么大

　　在地磁极倒转期间地磁场会减弱，但不会消失这并不意味着对生物造成毁灭性的打击。我们濃厚的大气同样可以屏蔽大部分的宇宙射线而且地磁倒转的时间也是比较短的，对大气的影响也很小但是对依靠地磁场来导航的生物嘚影响并不是十分清楚，也许它们会很快适应新的磁场磁场虽然会减弱，但不会消失而且也会有好处，比如低纬度地区也可以看到漂煷的极光总体而言，地磁倒转对生物系统的影响是很有限的不需要过分担心。

　　不过地磁场的减弱或许对人类的电力设备有较大嘚影响。失去地磁场的保护来自外太空的高能射线可以直接影响卫星，造成通讯中断或者造成电力设备损坏或停电，就像太阳黑子爆發的磁暴

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