在中学阶段的物理课上,我们会初步了解磁场,除了电磁场之外还有更大的地磁场。我们在地球上生活,地球本身就拥有着强大的磁场。大气层和水,是地球诞生生命的两个条件。在太阳系诞生之初,八大行星中的火星和金星也拥有大气层和水,它们和地球只差了一个条件,才拥有了不同的命运,那就是磁场。

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有了磁场,地球可以牢牢吸附住大气层和水,不至于飘散到太空中。那地球的磁场从哪里来,总不能是凭空出现的吧?这个问题至今都没有准确答案,比较流行的一种说法是“发电机理论”,我们来简单说一下。

地球的构造大致可以分为三个层次,地壳、地幔层和地核层,地球核心主要由铁和镍构成,温度较高。当它在对外释放高温和热量时,外核部分的液态物质在不停地流动,这些物质里有部分磁性物质,可以将其视为一个磁流体发电机。所以电流出现了,磁场也出现了。磁场稳定了之后,它就慢慢扩大,逐渐演变成了如今的地磁场

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不过在研究地磁场的时候,科学家也得出了一个有点吓人的结论,地磁场不是稳定不变的,它在过去的500万年里,至少发生了10次逆转!上次磁场逆转发生在78万年前,那时候的人类还处于石器时代,逆转过程耗时2.2万年。

火山熔岩和地层沉积物中,都保留了磁极逆转的证据,科学家使用了放射性同位素测年法,才得出了这个结论。在最后的3000年里,磁极逆转的速度明显加快。原本科学家认为,地磁场完成逆转的时间不会超过1万年,新的结论一出来就推翻了原有的理论。这么长的时间有利于我们为下一次地磁逆转做准备,事实上,地球磁场已经有了一定程度的偏移。

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还记得霍金的预言吗?他告诉人们要尽快离开地球,这里面也有地磁场的原因。大量证据表明,从19世纪开始,地球的磁场变得越来越弱,大约减弱了十分之一,在南大西洋地区尤为明显。5000年前的北磁极还在加拿大北部,靠近格陵兰岛。5000年后的北磁极,已经移动到了西伯利亚地区。科学家计算了路程,移动了2250公里,至今都没有停止。

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按照这样的路线,北磁极在未来将穿过中国。到时候会发生什么事情,科学家也说不准,但应该不是什么好事。生物的生存环境以“稳定”为第一要求,假设生物生活在一个动荡不安的环境里,那对生物来说就是灾难。当磁场逆转之后,地球的环境也会发生变化,因为在这个过程中,地磁场将削弱不少。

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首先是宇宙射线,大气层不能阻挡全部的宇宙射线,剩下的会长驱直入,人体被照射后可能会生病,有的生物抵抗不了,可能会发生基因突变,人类也一样。还有各种极端天气,发生的频率也会增加,这对生物来说不是什么好消息。不过还不至于到灭绝的地步,认为生物会因此灭绝是错误的,只能说会有一些麻烦。

其实地磁场对人类来说是至关重要的,比如人体处于静磁场中,可以促进钙离子的活性,帮助骨细胞的增殖和分裂。有的神经系统在进行分泌物质时,也会受到磁场的影响。

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目前地球磁场虽然有一定程度的偏移,但还是比较稳定的。下一次地磁逆转会在什么时候发生,我们还不确定。我们能做的就是经常监测磁极的运动,早做准备。地磁场的逆转会有一段时间的紊乱期,希望我们能用科技的力量,保护好自己。