地磁极反转,厄运乎?存解乎?

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地球的磁极缘何会反转

每隔一段时间,地球的磁极就会完全反转,这是何故?这又如何影响地球上的生物?


图解:地球磁场的艺术化图景;

图源: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images

宇宙中的地球,是个由岩石和水组成的绿洲。地球之所以是生命繁衍的理想之地,是多个因素作用的结果。

地球和其母星太阳的距离适中,使得液态水能够在表面存在。太阳系中许多行星也拥有巨大的引力场,使得我们遇上小行星碰撞等灾难事件的概率下降。此外同样很重要的一点是,地球的磁场像屏障一样环绕并保护着地球,使我们免受划过太空的带电粒子的伤害。


地球的磁场是由外核中熔融金属物质的复杂流动产生的,其流动受到地球自转和固态铁核的影响,最终产生了一个偶极磁场,其方向大致与地球的自转轴一致。

古地层中的铁矿石中暗含着古时候地磁场的痕迹,通过研究这些痕迹我们可以发现地球磁场的方向随着时间流逝而不断变化。这些铁矿石是由富含铁元素的岩浆冷却而形成的,而在冷却过程中,其中的每个铁磁性颗粒都像小磁针一样被当时的地磁场拉拽,并指向当时的地磁北极。古地磁场的方向就这样被矿石记录下来了,对其进行的研究就位于“古地磁学”的范畴内。


古地磁学研究表明:在地球的历史中,地磁场的方向多次偏移,甚至曾经多次两极反转。但为什么会这样呢?

地磁极为何反转

地磁场的变化非常普遍,在数毫秒的短时间内会微微小变,在数百万年内的长时间内

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