我們生活的地球是一個(gè)巨大的磁體,因地球本身的磁性而在其周圍形成的磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng)。地磁北極(N)處于地理南極附近,地磁南極(S)處于地理北極附近。地磁南北極與地理位置南北極并不完全重合,存在磁偏角。不過(guò),地磁場(chǎng)的南北極不是固定不變的,而是一直在神秘地移動(dòng)著。
地磁場(chǎng)的存在對(duì)地球生物有著極其特殊的保護(hù)作用。我們知道,飄浮在太空中的地球時(shí)時(shí)刻刻經(jīng)受著宇宙中各種射線、粒子的轟擊,其中太陽(yáng)就是最主要的一個(gè)源頭。太陽(yáng)輻射中的粒子流像風(fēng)兒一樣,綿延不絕地吹向地球,當(dāng)太陽(yáng)耀斑爆發(fā)時(shí),數(shù)十分鐘內(nèi)釋放的能量相當(dāng)于20 億顆100 億噸級(jí)的原子彈爆炸。如果沒(méi)有地磁場(chǎng)的遮擋,太陽(yáng)的各種高強(qiáng)度輻射將徑直沖到地表,其危害程度絕不小于核電站泄漏事故所造成的傷害。
20世紀(jì)初期,科學(xué)家在研究了生物化石后,發(fā)現(xiàn)地磁場(chǎng)會(huì)換向、消失和恢復(fù)。地磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)對(duì)生物的影響是非常嚴(yán)重的。一次地磁場(chǎng)反轉(zhuǎn),會(huì)有幾十種低等生物滅絕。一些學(xué)者通過(guò)考察指出,400萬(wàn)年以來(lái),地球磁場(chǎng)經(jīng)歷過(guò)“第一反轉(zhuǎn)期”,約70 萬(wàn)年~240 萬(wàn)年,直到240 萬(wàn)年前~230 萬(wàn)年前的高斯時(shí)期才恢復(fù)正常。從70 萬(wàn)年前到現(xiàn)在,地磁場(chǎng)隨著地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),每時(shí)每刻都在發(fā)生偏移,每年以15 伽馬~20 伽馬的速度減弱,目前尚存4 萬(wàn)伽馬磁場(chǎng),大約在公元4000年,地磁強(qiáng)度將等于零。
一旦地磁場(chǎng)消失,地球上的居民就會(huì)面臨難以抵御的種種威脅。因?yàn)榇判詫訉⑷祟惻c宇宙中最危險(xiǎn)的帶電粒子隔離起來(lái),好似地球的保護(hù)罩。一旦失去這一保護(hù)罩,蔬菜谷物都會(huì)因受到0.3 微米波長(zhǎng)的強(qiáng)紫外線輻射而減產(chǎn),植物的光合作用就會(huì)減弱,海洋藻類、魚(yú)類將大批死亡。更嚴(yán)重的是,人類將因強(qiáng)紫外線輻射而患上皮膚癌,生物將因染色體變化而發(fā)生遺傳性疾病,某些生物,包括高級(jí)智能生命,將面臨滅頂之災(zāi)。
霍普古德等人則提出關(guān)于磁極移動(dòng)的假說(shuō),認(rèn)為在過(guò)去的10萬(wàn)年中,地球磁極曾發(fā)生過(guò)3次移動(dòng),第一次是北極從加拿大西北的育空地區(qū)移至格陵蘭海;第二次是從格陵蘭海移至哈德遜灣;第三次是從哈德遜灣移至目前這個(gè)位置。
研究表明,地磁場(chǎng)平均每20萬(wàn)年翻轉(zhuǎn)一次,一些地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為最新的地磁翻轉(zhuǎn)已經(jīng)遲到了,因?yàn)榍耙淮蔚卮欧D(zhuǎn)發(fā)生的時(shí)間是在78萬(wàn)年前。但即便真的發(fā)生了超快速地磁倒轉(zhuǎn),地球上的大部分人也根本不會(huì)注意到??茖W(xué)家們對(duì)于為何會(huì)發(fā)生地磁倒轉(zhuǎn)仍然感到非常困惑,但是許多科學(xué)家認(rèn)為這應(yīng)當(dāng)和外地核內(nèi)發(fā)生的對(duì)流作用有關(guān)。
關(guān)于地磁倒轉(zhuǎn)過(guò)程中磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化的規(guī)律,有人說(shuō)磁場(chǎng)強(qiáng)度先減弱至零,再反向增強(qiáng);也有人說(shuō)兩個(gè)磁極漂移,互換位置,磁場(chǎng)強(qiáng)度只會(huì)變化,但不會(huì)消失。科學(xué)家們普遍認(rèn)為,造成地磁倒轉(zhuǎn)的原因,是液態(tài)地核內(nèi)環(huán)流物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度和方向發(fā)生了變化。液態(tài)地核起初朝著某個(gè)方向做旋渦運(yùn)動(dòng),越來(lái)越快,然后越來(lái)越慢,直至做短時(shí)間的停頓;此后又朝著另一個(gè)方向做旋渦運(yùn)動(dòng),越來(lái)越快,再越來(lái)越慢,再停頓;然后恢復(fù)原來(lái)的方向。地核內(nèi)的液態(tài)物質(zhì)為什么會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向,旋渦的速度為什么會(huì)改變,又為什么沒(méi)有確定的時(shí)間規(guī)律?對(duì)這些問(wèn)題,現(xiàn)在還沒(méi)有公認(rèn)的答案。