2018年9月，海峡两岸科学家联手在著名学术期刊《美国科学院院刊》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。这比原本科学界认为，地磁从正向完全倒转到反向，需要1000年以上快了10倍。

    关键词：科普；地磁倒转；

还记得2012灾难论的鼓吹者不断地创造和发掘各种理论用来毁灭地球。地磁场倒转也是这样的一个产物。这些鼓吹者认定地磁倒转一定会在两年内出现，仅仅就因为科学家曾经说过，“地磁场倒转可能会在未来一千年内出现”。

那么究竟什么是地磁倒转，历史上有没有发生过地磁倒转，它又是否可以被预测呢？

什么是地磁倒转？

地球是一个巨大的磁体，其磁场的南北极就在地球的南北两极附近。地磁的存在对地球生物有着极其特殊的保护作用。

我们知道，漂浮在太空中的地球时时刻刻经受着宇宙中各种射线、粒子的轰击，其中太阳就是最主要的一个源头。太阳辐射中的粒子流像风儿一样，绵延不绝地吹向地球，当太阳耀斑爆发时，数十分钟内释放的能量相当于 20 亿颗 100 亿吨级的原子弹爆炸。如果没有地球磁场的遮挡，太阳的各种高强度辐射将径直冲到地表，其危害程度决不小于核电站泄漏事故所造成的伤害。

地磁场保护地球不受高强度磁场的危害

通过对古地磁的分析研究，科学家推断，在过去的7500 万年中，地球磁场的方向至少倒转过 170 次，平均每隔 45 万年倒转一次。上一次倒转发生在 75 万年前。

也就是说，过去的 70 万年中，地磁一直保持着我们所熟悉的方向，即所谓 ' 正向 '。而在那以前的大约 100 万年中，地磁处于 ' 反向 ' 位置。两次地磁反转的间隔时间长短不一，最长的有 300 万，最短的只有 5 万年，注意，地球的年龄有 45 亿，而上述的 170 次反转只是最近 7500 万年的事。如果把地球的历史缩短成一天，你会发现手上的指南针像疯了似的乱转，一会儿指南，一会儿指北。

Glatzmaier-Roberts地球发电机模型三维数值模拟展示的地磁场结构和地磁场倒转过程

关于地磁的倒转过程中磁场强弱变化的规律，有人说磁场强度先减弱至零，再反向增强；也有人说两个磁极漂移，互换位置，磁场强度只会变化，但不会消失。

到底是怎么产生的？

科学家普遍认为，造成地磁倒转的原因，是液态地核内环流物质运动的速度和方向发生了变化。液态地核起初朝着某个方向作旋涡运动，越来越快，然后越来越慢，直至作短时间的停顿；此后又朝着另一个方向作旋涡运动，越来越快，再越来越慢，再停顿；然后恢复原来的方向。

地核的液态物质为什么会改变运动方向，旋涡的速度为什么会改变，又为什么没有确定的时间规律？对这些问题，现在还没有公认的答案。

图片源自科普中国网

地磁倒转有什么影响？

在电影《2012》中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，可以维持大气稳定，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。

图片源自电影《2012》剧照

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。我们浓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的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亮的极光。

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的影响。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，就像太阳黑子爆发的磁暴。

地磁倒转示意图

来源：https://www.gurumed.org/2013/08/08/tremblez-terrien-le-champ-magntique-du...

（责任编辑：张馨文）

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