南北磁极倒置的话会发生什么?
地球是一个巨大的磁场,有着阳极和阴极。事实上,它所产生的磁场在地球上的任何地方都能探测到,其强度在25到65微特斯拉[ 特斯拉:国际磁力测量单位,符号为T,为纪念尼古拉·特斯拉而命名。
]之间。这是一个非常弱的磁场,但足以让罗盘自己打开,指向磁北极(稍后我们将看到磁北极与地理北极并不相同)。此外,一些动物物种利用这种微弱的磁场来辨别方向,甚至用它来确定自己每年的迁徙路线。不过,除了确定方向,地球磁场还有其他作用,没有它,我们可能无法生存。
磁场会在行星周围延伸形成磁屏蔽,我们称之为“磁层”,它能够阻止太阳风的**。在太阳的最活跃期,太阳会喷射出高速带电的质子、氦原子核和其他元素,同时产生大量的太阳耀斑,突然强烈释放出的电磁辐射能够使这些粒子加速,甚至使其接近光速。这些高速的带电粒子将对人类造成有害且致命的影响,但幸运的是,地球磁场的存在能够将这些粒子推向地球的地理两极。当这些带电高能粒子与高层大气相互碰撞时,就会产生大自然所能提供给我们的最美丽的景象之一—极光,就像在夜幕中绘制画卷一般。
19世纪时,人们发现神秘的太阳黑子每隔11年就出现。从那时起,人们便明白太阳黑子就像时钟一般,会按照太阳周期,以恒定而有序的速度运作。和地球一样,太阳也有它自己的磁场,这种磁场由太阳内部的等离子体的运动产生:等离子体在外层(对流层和光球层)和内层(核心和辐射层)以不同的速度运动,这种速度上的差异导致内外层以相反的方向滑动,形成磁场,并产生磁场最强的区域—太阳黑子。太阳黑子出现在太阳极大期,也就是太阳活动最活跃的时刻。
当太阳黑子活动最剧烈的时候,太阳风暴便会出现,这些粒子和极光甚至可以到达低纬度地区,远离两极。比如说,在17世纪时,它们曾经到达过加那利群岛,那里的人们惊慌失措,以为是来自神的可怕预兆。此外,太阳风暴还能造成所有的通信设备的大面积停电或严重故障 。例如:1989年的魁北克大停电,整座城市停电超过24小时。太阳风暴的另一威胁在于它对地球卫星的破坏—很简单,因为卫星更容易暴露在太阳风暴中。
有历史记录以来的最强大的太阳风暴发生在1859年9月初,就是著名的卡灵顿事件。当时,一个极弱的太阳周期恰好刚结束(这或许就是暴风雨来临之前的平静吧)。2017年9月,美国宇航局发现了近十年来最大的太阳耀斑。如果有一天太阳风变得强烈到可以破坏臭氧层(臭氧层可以保护我们免受紫外线的伤害),也就是破坏大气层,那么谁都难逃一死。这简直就是好莱坞末日电影的剧本,我们还是祈祷它不会真的发生吧。
为什么地球是个磁场呢?这仍然是一个有待探索的问题,但不少人相信,在地球3000公里深的**外核中存在大量的铁和镍,而地球内核保持固态,外核的对流运动,再加上地球的自转,产生了电流,进而产生磁场,这也使大气层和生命得以存在。所有的磁体都有一个北极和一个南极,但是正如我们前面讨论过的,地磁两极与地理两极并不重合—事实上,在人类测量磁极位置的五个世纪里,它们从未重合过。现在,地磁轴和地理轴相差11.5度,所以地磁北极距离地理北极约1000公里。问题在于,地球磁极不是静止的,它每天会移动125米,也就是说,在大约50年后,地磁北极可能会跑到俄罗斯的西伯利亚地区去。磁极移动是由于处于熔融状态的地核在不停且随机地移动。巴黎地球物理研究所的地球物理学家阿尔诺·许利亚认为:地球磁极未来的位置很难预测,因为没人知道地核有多反复无常,更不清楚它是否会很快开始向另一个方向漂移。顺便说一下,如今,地理北极正对着北极星,尽管这只是随机的结果:我们已经在另一章中学到,由于岁差运动,北极星并不总是在那里,也不会永远在那里。
真正重要的并不是磁极的移动,而是有些时候,两极是倒置的,也就是地磁逆转现象,这一点已经在对古代岩石的研究中被证实。自耶稣基督诞生以来,地球磁场的强度一直在下降。由于地磁逆转现象的随机性,我们无法确定下一次倒置会是什么时候,但可以确定的是,在未来,两极会再次颠倒。如果从地质学的角度来看,这个未来不久将会到来(因为数千年的长度在地质变化面前都算不上什么)。上一次地磁逆转就发生在78万年前,从那时起,磁场的强度及其运动都开始逐渐减弱。尽管没有确切的方法来预测,但我们可以畅想下那时会发生什么,以及会有多大程度的灾难到来……注意,我要开始剧透了!
一旦发生地磁逆转,在倒置的磁极恢复原样的这一段时间内,地球的磁场将会消失,也就不再能够保护我们免受宇宙辐射或太阳耀斑的伤害。然后呢,会发生什么?磁层中所含的粒子将会落入大气中,但它们并不会伤害人类,反而会产生壮观的金射线。在这段时间内,借助磁场确定方向的动物会感到困惑无措。此外,通信系统也可能会失灵,从而导致数百万美元的经济损失。但可以肯定的是,并不会有末日灾难出现,也不必恐慌,毕竟大气依旧存在。事实上,磁极已经至少倒置过20次了,而地球上的生命依旧延续着。