地球的大气层是我们的“保护伞”,它的作用很多,比如说给我们提供氧气、给地球保暖、帮助地球抵挡来自外太空的威胁等等,然而这个“保护伞”本身是脆弱的,它很容易被狂暴的太阳风给吹走,幸运的是,我们的地球还有一个强大的磁场,它就像一个巨大的能量护盾一样,保护着地球的大气层不受太阳风的侵袭。
既然地球有磁场,那么地球也有两个磁极,我们可以把它们分别称为“南磁极”和“北磁极”。需要指出的是,我们常说“南极”和“北极”是指地球自转轴与地球表面的交点,而地球磁极是指地球磁场的磁轴与地球表面的交点,因此地球的南北磁极和地球的南北极是不同的概念,它们是不重合的。
在过去的40多亿年里,地球的火山运动几乎从未停止过,炽热的熔岩会不时地从地球深处喷涌而出,在这些熔岩中,通常都会存在着很多细小的矿物颗粒,在地球磁场的作用下,它们就会像指南针一样指向一个固定的方向,在熔岩冷却以后,这些矿物颗料的方向就固定下来,从此不再受地球磁场的影响。
通过对这些“小指南针”的观测,再辅以精确的年代测定技术,我们就可以了解到地球的磁场在过去的情况。在研究工作中,科学家惊讶地发现,地球的磁场非一成不变,在过去的日子里,地球的磁场出现了很多次反转,并且没有什么规律可循。关于这种现象的原因,科学家还没有给出定论,只能提出一些推测,其中比较常见的观点认为,这是因为地壳、地幔以及地核的自转不同步造成的。
值得注意的是,科学家发现在近180多年里,地球的北磁极一直在发生偏移,在100多年前,偏移的平均速度约为每年15公里,然而在最近的几十年里,这个速度忽然增加了,最高达到了每年55公里。就目前的情况来看,地球的北磁极正在快速向西伯利亚移动,速度约为每年40公里,那么这是否说明地球的磁场要反转了呢?
也有科学家认为,因为地球的磁场强度一直在下降(与150年前相比,现在地球的磁场强度已经降低了10%左右),并且到现在为止地球北磁极的偏移似乎没有任何停下来的迹象,所以现在的这种情况很可能就是地球的磁场要反转了的前兆。
说句实话,我们这些吃瓜的也不知道该相信哪种观点,在这里,我们不妨来探讨一下最坏的可能——假如地球的磁场反转了,那会发生什么?
关于这个问题,相信有不少人都看过类似这样的描述:“这是一场灾难,地球会失去磁场的保护,太阳风和宇宙高能粒子会长驱而入,地球的臭氧层将因此而分崩离析,随之而来的就是地球上的生命暴露在大量紫外线之下,从而引发大规模的生物灭绝事件”。
这样的场景让人心惊肉跳,但值得庆幸的是,事实却并不是这样,地球的磁场比我们想象的要大得多,其磁层顶与地球表面的距离至少都有5万公里,而地球大气层中绝大部分空气都集中在距离地面100公里以下,其中臭氧层的高度更是只有20至50公里。由此可以看出,在磁场反转的过程中,尽管地球的磁场确实是会减弱,但由于地球的磁场本身就很强,所以它绝不会弱到无法保护地球的地步。