地球磁场转换时会发生什么

地球的磁场保护地球上的生命，将我们从有害的辐射中保护起来，并且能调节气候。所以，如果，磁场彻底翻转过来，或者坍塌到一起，我们会面对什么？

磁气圈基础

由于地球深处产生的电流一直处于动态变化中，所以，磁气圈是一种流体力，它的强度和方向，会不停的改变。

地心

地球的核心是一个主要由铁组成的实心，大小约等同于月球。它的温度很高(5000-7200℃)，等同于太阳表面，但由于重力，上面的东西全部在挤压它，使它保持固体状态。

这个实心核的外圈基本是有铁镍合金构成。温度相近(4000-5000℃)但压力较小，这一圈外核为流体。

外核之外是一层热乎乎的浓稠的岩石，叫做地幔，「像沥青一样缓慢地流动」。温度范围从靠近地壳的871℃到靠近外核的2204℃。与外核相比，它够凉了。

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电流

内核与地幔之间的温差把地球变成了一个巨大的磁铁。近期的理论解释到：

内核与地幔之间的温差需要达到1500℃，才能激发「热运动」，并和地球自转一起，形成磁场。

这种流体的热运动产生的感应电流，形成了磁气圈：

磁场的产生需要几个条件：

1，必须有导电的流体

2，必须有足够的能量让流体以适当的模式，高效地流动

3，必须有个磁场「种子」，在外核中有足够的能量驱动流动，并且和地球的旋转一起，产生了适当的流动模式，现存的太阳磁场起到了种子磁场的作用。流动的熔铁，通过了现存的太阳磁场，产生了电流，这股新产生的电流会形成一个磁场……

不断变化的磁场

由于系统的流动性，磁场也必然不会一成不变，而是不断变化着强度，方向，和极性。

方向

从1831年James Ross第一次定位到现在，磁北极已经移动了600英里，而且最近几年，这个过程从平均每年10千米加速到了每年40千米。预计几十年后，它将从现在的南北美移到亚洲。

强度

200年来，磁场强度「弱了15%」。因为磁场从一些辐射中保护着地球表面，如太阳耀斑，日冕抛射。如果磁场彻底消失，将会产生一系列后果：

地面辐射强度将上升……

导致更多癌症，但只是轻微地……

太阳风暴下，电网失效是个大问题……

地球气候也会发生变化……

一些推理研究认为，地球磁场衰弱将增加对流层中的云彩规模，提升两极臭氧层空洞。

两极反转

两千万年内，两极有过反转，作为自然规则的一部分，平均每20万-30万年一次。不过，最近的一次反转迟迟未来，上一次磁极反转是在78万年前。

尽管科学家们还不能确定，不过有人相信，磁极翻转与外核的对流有关，在那里，像氧，硫磺，硅等较轻的成分会上升到核幔边界。就像海床沉淀物一样堆积，这些东西从核里「掉」到地幔界面。一旦聚集足够多的沉淀物，它就会像雪崩一样，滚到外核，冷却。有人推理说：「大量的核幔边界雪崩会扰乱地球发电机，造成地球两极磁场坍塌。」

缓慢反转

从岩石和沉积物上的磁特性，科学家们了解到，磁极会周期性的换地方。因为这些反转过程会持续20万年甚至更多，所以1千年到1万年才会有变化：

这不是突然翻转，而是个缓慢的过程。在这个过程中，磁场强度会先变弱，磁场会便复杂，会先出现多个磁极一段时间，然后恢复磁场强度，在相反的方向构建磁场线。

从近几世纪来看，科学家们相信，我们正接近另一个长期翻转。许多人轻视了这个过程对人类的危险，无非是认为磁气圈几乎不会消失，所以在反转过程中，地球上的生命仍然会受到保护。

然而，如果磁场显著衰弱，我们很可能会遇到麻烦。事实上，有些研究员认为，「尼安德塔人的灭亡和同时期出现的磁场衰弱有着直接联系。」

快速反转

近年内，科学家有证据表明，磁极翻转可能会发生的很迅速，尽管尚不清楚它是否能完成彻底的磁极反转。

1960年代晚期，在法国中央高原拉尚村庄附近，科学家发现了一些不完备的证据，让他们相信，在4万1千年前发生过极迅速的短期磁极反转(与尼安德塔人从欧洲消失同期)。

另一个快速反转的证据发现于1995年，在俄勒冈州Steens山凝固的岩浆中。那里，岩石里的磁性晶体显示，发生过一次超快速磁极转换，磁极「以平常的一万倍速度，每天6度」的速度移动。

在那种速度下，一次完全的磁极转换会在几个月内完成，而不是上万年。因此科学家们尚存怀疑，直到，2010年在内华达巴特尔山找到了更多的证据，在那里，显示「磁场在一年内移动了53度」。

更近的话，2012年，科学家们重新遭遇了拉尚事件，这一次是在检测从黑海，南太平洋，北大西洋沉积物的过程中。他们的发现很惊人：

这次磁场两极的几何反转，也就是磁场线指向与今日相反的方向，只用了440年，在那时磁场强度只有今日的四分之一。而在这个过程中，磁场更弱，仅有今日的5%。结果就是，地球几乎失去了抵抗宇宙射线保护罩，暴露在了超高的辐射下。

尽管没有直接因果关系，黑海沉积物内核还显示，在同时期内发生过另两起极端事件：

上一个冰期有许多气候突变……

万年一次的北半球火山喷发……

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