眾所周知，圍繞地球外核旋轉(zhuǎn)的熱液體產(chǎn)生了一個巨大的磁場，這個磁場從我們的星球誕生之初就一直環(huán)繞著它，保護(hù)它免受有害的太陽輻射。地球磁場把整個地球包裹起來，它的磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。赤道處磁場最弱，兩極最強(qiáng)。地球表面的磁場受到各種因素的影響而隨時間發(fā)生變化。但是我們知道這個磁場有時候會變得很不穩(wěn)定，大約每一百萬年左右就會有幾次磁極翻轉(zhuǎn)，南磁極變成北磁極，反之亦然。
磁極翻轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)異常！
現(xiàn)在，一項新的研究表明，磁極翻轉(zhuǎn)的頻率比科學(xué)家們想象的要頻繁得多。這似乎發(fā)生在大約5億年前的寒武紀(jì)時期，當(dāng)時地球上的生物正經(jīng)歷著進(jìn)化的快速增長，生命正在從簡單轉(zhuǎn)變成更復(fù)雜的生命形式。
為了了解這段時間內(nèi)磁場的運行情況，一組來自巴黎地球物理研究所和俄羅斯科學(xué)院的研究人員從西伯利亞東北部的一處采集了沉積物樣本。在實驗室里，他們通過緩慢地將磁性粒子加熱到極端溫度來消除磁性，從而確定了它們在沉積物中的位置。在實驗中，科學(xué)家還保持粒子的方向與沉積的時間和地點的磁場方向一致，例如磁北極指向的方向。隨后研究人員通過測定在同一地層中發(fā)現(xiàn)的三葉蟲化石的年代，微調(diào)了沉積物的年齡，從而估算出磁場翻轉(zhuǎn)的時間。
100萬年左右翻轉(zhuǎn)26次
結(jié)果令人驚訝！因為研究小組發(fā)現(xiàn)，大約5億年前，地球磁場每100萬年左右翻轉(zhuǎn)26次，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最高頻率。這實在太蹊蹺了，因為即便是每百萬年翻轉(zhuǎn)5次都被認(rèn)為是非常高的，100萬年26次，這幾乎是非?！皹O端”的現(xiàn)象。
但同樣有趣的是，在這之后不久，大約在幾百萬年內(nèi)，地球磁極翻轉(zhuǎn)的頻率突然以極快地速度下降，研究表明在4.95億到5億年前，磁場開始以每百萬年一到兩次的速度翻轉(zhuǎn)。這也是科學(xué)家首次在百萬年的時間尺度上發(fā)現(xiàn)的地球磁極逆轉(zhuǎn)頻率的突然變化！
很明顯，科學(xué)家表示5億年前外核產(chǎn)生磁場的過程與今天所觀察到的非常不同。但是究竟是什么推動了地球磁場如此頻繁地翻轉(zhuǎn)，目前還不清楚。一種可能性是，頻繁的倒轉(zhuǎn)可能是由地幔驅(qū)動的液態(tài)鐵外核的熱條件變化造成的。最近的研究也表明，大約在六七億年前，內(nèi)核可能已經(jīng)開始冷卻和凝固，而這個過程也可能在磁場的運作中發(fā)揮重要作用，最終導(dǎo)致磁極翻轉(zhuǎn)。
上一次的磁場逆轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬年前，有人擔(dān)心它可能很快就會再次發(fā)生，因為這可能會暫時減弱磁場，導(dǎo)致有害的太陽輻射對我們造成傷害，但是就人類的年齡而言，它距離發(fā)生的時間還相當(dāng)遙遠(yuǎn)。在宇宙尺度上，地球的磁極反轉(zhuǎn)頻率演化的時間尺度至少是幾百萬年，所以活在當(dāng)下吧！
