1958年，美国的“探险者一号”和“探险者三号”卫星相继在升空后发生故障，导致发射失败。美国航天局对此十分不解，在分析事故原因的时候，有科学家提出，可能是磁场对飞行器产生了干扰，导致机器失灵。

经过调查，科学家果真在大西洋发现了一个巨大的磁场异常区域。不管是航天器、飞机还是轮船，只要经过这个地方，都会受到这片磁场的影响。后来人们在选择发射路线时都会尽量避开了这块区域。

但是随着时间的流逝，还是会有很多飞行器发生故障，于是科学家对地球的磁场进行了深入的研究，发现磁场每年都在变化，甚至有地磁翻转的可能。近期一项研究证明，地磁的北极已经向南漂移了2250公里，很快就要“纵穿”中国了。

地磁是什么？

地磁是地球内部发出的、围绕在地球周围的一种空间磁场，既看不见也摸不着，但是对人类的生产生活却有着很大的影响。地磁不同于地球的南北极，两者是正好相反的，地磁的南极在地球的北极附近，而地磁的北极在地球的南极附近。

地磁就像一个无形的大网把地球罩住，各个地方的磁场强度都不一样。两极附近的磁场最强，慢慢向赤道递减，也就是说，纬度越低，磁场就越小。

地磁怎么产生的？

地球是巨大的磁铁矿

这种说法认为地球本身就是一个巨大的磁铁矿，内部巨大的磁力产生了外部的“网罩”。经考察发现，地球内部确实是由铁和镍等含有磁性的元素构成的，但是地球内部的温度极高，铁和镍在高温下会失去磁性，这个说法似乎并不成立。

地球自转

还有一部分人认为是地球的自转产生了环形电流，电流又产生了磁场。因为地球内部的温度非常高，大部分物质都呈现熔融状态，在地球自转的影响下，地球内部物质产生的电子也跟着转动，久而久之形成了一个电流环，磁场就产生了。

既然地磁能够影响飞行器的飞行，那么对人类有没有危害呢？

地球诞生之初，地磁就已经出现了，亿万年来一直担任着保护地球的角色。它就像是一道屏障，把宇宙射来的危险射线集中到南北两极，还能阻挡太阳带来的辐射，可以说是地球的一个“保护伞”。

除了对地球的保护之外，地磁还会对人体的神经系统产生一定的影响，能够刺激分泌物的释放。这一点在动物身上表现得尤为明显，在某些地磁较大的地方，一些动物会出现奔跑、跳跃等异常兴奋的行为。

地磁还能促进生物骨头中的骨细胞增长，帮助产生更多的钙离子，有利于生物体的发育。同时也能影响生物体细胞膜的结构，增加细胞膜的通透性。

如此看来，地磁一直在默默地保护着地球。但是为何会突然之间发生翻转，逐渐向南漂移呢？

2002年，科学杂志《自然》曾经发表过一篇文章，称地球的磁场正在逐年弱化。在对这一现象进行研究之后，科学家们发现地球的磁场每二十年会减弱5%，地磁的北极正以每年六十四千米的速度向南移动。

不仅如此，科学家们还发现，地磁在过去的百亿年中，已经发生过好几次翻转了。地质学家在研究古岩层的时候，在那些已经凝固的熔岩中发现了一些细小的矿物颗粒，里边含有非常多的小磁铁，排列组合的方向很明显，地质学家猜测这很可能是古时候的磁场。

但是这些岩层中的古磁场并不是完全一致的，还有部分岩层所显示的磁场方向不一样，于是科学家们猜测地磁可能曾经发生过翻转，这些古岩层就是地磁翻转过的证据。通过进一步的研究，地质学家发现在过去的时间里，地球的磁场至少翻转过170多次，最近的一次翻转是在78万年前。

至于翻转的原因，目前有两种猜测：一是地球的内部运动会发生变化，另一种是地幔中的电子位置会发生变化。地球内部是一个完整的内核，内部压强大，物质之间相互挤压摩擦，就会产生电子。内部运动不是一成不变的，所以就会导致电子的方向变化。只要发生变化，地球内部的电流就会发生变化，磁场也会跟着变动，逐渐就会发生翻转。

一旦地磁翻转会对地球产生什么影响呢？

宇宙射线增加

宇宙射线是宇宙中一种强大的带电粒子流，能够穿透大气层射到地球表面，对地球和人类产生一定程度的影响。受宇宙射线影响最大的就是飞行器，像飞机和航空器这些高空飞行的工具，它们的飞行都是由电力系统控制的，一旦遇到宇宙辐射，很可能会扰乱电流的方向，造成飞行的失控。

除此之外，宇宙辐射还会造成生物灭绝，强烈的宇宙辐射会破坏宇宙的臭氧层，辐射导致物种变异甚至是灭绝。

地磁是保护地球不被宇宙射线干扰的“保护罩”，地磁一旦翻转，磁力减弱，就会有更多的宇宙辐射进入地球的大气层，危害地球生物的生存。

太阳风长驱直入

除宇宙辐射外，地磁也是阻挡太阳风的关键。2012年3月，太阳曾经爆发过一次巨大的太阳风暴，强大的电流使得地球的无线通讯受到影响，发生“短路”的情况，途径北极上空的一些航班也因此暂停。所以如果地磁翻转，太阳风长驱直入，人类的手机、电脑等电子软件将一无是处。

温室效应增加

地磁北极现在正在悄然南移，未来会有更多的太阳风落到北极地区，一旦破坏掉北极上空的臭氧层，北极地区的温度就会升高，温室效应急剧增加，冰川融化，全球变暖的速度就会加快。

地质灾害频发

地磁翻转就意味着地球内部的活动频繁，强烈的活动会引发一些地质灾害，比如说火山喷发、地震、海啸等。事实证明，近几年全球范围内的自然灾害也发生得比较频繁，人们合理怀疑这与地磁的翻转有关。

地磁北极向南漂移2250公里，在未来的一段时间内必定会“纵穿”中国。不过我们也无须担心，地磁翻转只是一个过程，地磁大概率不会永远消失，等到地磁完全翻转过来，地球新的“保护罩”就会形成。况且，离地磁完全翻转还有很长时间，科学家未必找不到解决办法，没准到时地球自己就“找出”应对方法了呢！

参考资料：

彭文 《地磁北极偏移加速》 知网 2019-03-15

吴长锋 《地磁逆转会带来什么影响》 知网 2019-03-10

西藏科技 《为什么地球会有磁场》 知网 2018-08-15

海峰 《地球磁场为何会翻转》 知网 2017-07-15

丁宝明 《地磁场的两极反转，曾引发物种大灭绝？》 中国科普网 2021-03-18

作者：小阿部 审核：henna 校稿编辑：李子