地球磁场形成于34.5亿年前，恰好和地球生命出现的时期重合。地球磁场能够偏转来自太阳的高能带电粒子，保护地球免遭太阳辐射的影响。
科学家认为，如果地球在生命初始期没有地球磁场的保护，那么大气层很快便会被太阳撕碎，将地球生命扼杀在摇篮中，让地球变成下一个火星。
然而科学家却发现人类一直依赖的地球磁场正在迅速减弱，而且位于南大西洋的一块区域磁场减弱尤为严重。
科学家认为，紧邻非洲大陆下方发生的事情正在促使地球磁场偏转和变化。
神秘的地球磁场
自地球磁场形成以来，它默默工作了三十多亿年，为地球生物偏转了高能带电粒子流并带来了美丽的极光。
然而自年人类开始记录地球磁场信息开始，人们就发现地球磁场的磁极位置在一直发生改变，甚至南北磁极还发生过多次倒转。
地球磁场是如何形成的呢？为了解答这个问题，科学家提出了各种各样的假说。
首先是“铁磁体假说”。
地球是由地壳、地幔和地核组成，地球最内部的地核中主要元素是铁和镍两种金属元素，因此最初的科学家认为，地球磁场是由地核这个大磁铁本身磁场构成的，就像一个竖着插入地球内部的磁铁棒。
这个假说很符合直觉，也是最为简单的假设，但实际上并非正确。因为皮诶尔·居里先生（居里夫人的丈夫）的实验，每种磁性物质都有自己的“居里温度”，超过这个温度，物质的磁性就会消失。
像是磁铁矿一类的物质其“居里温度”为℃，这个温度仅需要在地下25公里就可达到，而地球核心的温度更是高达℃，远高于磁铁矿℃的“居里温度”，不可能产生磁性，因此“铁磁体假说”无法成立。
时间到了20世纪，又有科学家提出了“电荷旋转假说”。
这一理论认为，地球内部存在着等量的正负电荷，其中一种聚集在地球核心，一种散布在地球表面，散布在地球表面的电荷会随着地球自转的旋转而旋转，产生环绕地球的电流，地球磁场就是由这股电流激发的。
按照这个理论，我们仅需要测出地球表面的感应电场强度的大小，就可以计算出地球磁场的强度。然而经过实际操作，科学家发现，理论计算出来的磁场强度仅为0.36T，而地球实际磁场强度为0.T，两者相差了一亿多倍。
显然，哪怕地球上真有旋转的电流，也不足以形成强大的磁场。在该理论被否认后的一百年里，其他假说层出不穷，但是无一不被否定。
直到年，日本地磁学家力武常次在发电机假说上提出了双圆盘耦合发电机模型，比较完美地解释了地磁形成原因，得到了学界的广泛认同。
他认为，在地核与地幔的交界处，液态外核会形成对流，构成一个巨大的发电机。
而对流的物质可以看成两个上下叠放的旋转的圆盘，这两个圆盘会产生两股相反的电流，由于两个圆盘转速不同，其中更强大的磁场会占据优势并在电磁耦合效应的作用下不断增强放大，最终形成地球磁场，并随着外核对流的变化而变化。
根据力武常次的理论，地核边界的对流形成了一个庞大的混沌系统，地球内部任何一点变动都可能引发这一混沌系统的连锁反应，导致地球磁场发生变化。
这也就是为什么地球磁场总是在不断变动之中，甚至可能发生地磁翻转。
根据研究，上次地磁翻转发生在78万年前，而地磁翻转也不是一次性操作，中间可能伴随着数千年的过程。
而经过观测，目前地球正处于磁极翻转的重要阶段。
持续千年的变化
根据欧洲航天局提供的数据，全球磁场强度在过去年里平均下降了约9%，而在南大西洋的一个地区，磁场强度下降更为恐怖，这就是著名的“南大西洋异常区”。
这一地区涵盖了从南美洲智利到非洲津巴布韦的广袤地域，根据测量，这一区域的磁场强度比正常值低了30%-50%，下降速度超过其他地区10倍之多。
从年到年，这一地区的最低磁场强度从2nT下降到20nT，并且覆盖区域以每年20公里的速度向西移动。
来自欧航局的蜂群卫星观测显示，在过去5年的时间里，非洲西南部出现了该区域内第二个低强度磁场中心，这意味着“南大西洋异常区”可能会分裂成两个独立的区域。
根据计算，按照目前的移动速度，该区域将在年覆盖整个南半球，将会使指南针彻底失效。
实际上，南大西洋上的异常并非是近两年才发生的事情。科学家通过考古，研究了年前图瓦人祈祷时焚烧的黏土房屋，这些黏土经过高温烘烧后内部的磁性物质会被固定，就可以记录下年前地球磁场的性质。
根据考古得出的数据，本次地球磁场衰减起始于年前，同时在公元-年，公元-年，公元-年间也发生过类似的事情。也就是说，本次的磁场衰退可能只是地球磁场长期变化中的一部分。
关于“南大西洋异常区”的成因，目前多数科学家认为是源自于非洲底下的大型密集岩石储层，不过具体情况尚不得知，也不清楚这是否是磁极翻转的前兆。
不过南大西洋磁场衰退已经形成，我们必须面对其带来的影响。
被击中的视网膜
我们之前说了，地球磁场可以偏转来自太阳和宇宙的高能粒子，这些带正电负电的粒子可以严重影响电子设备的运转。
当南大西洋异常区上空的磁场变弱后，更多的高能粒子得以穿透到达这一地区，经过这里的飞机、卫星都会受到干扰。
如果宇航员恰好经过这一地区，即便是闭上眼睛，也能感受到高能粒子集中视网膜时带来的闪光。而哈勃望远镜在飞过这里的时候必须关闭感应器防止受损，否则会出现仪器失灵、通讯失灵等故障。
目前尚不清楚目前地球磁场的变化会产生什么后果，我们也无法预知地球磁极将在何时翻转，可能是几千年后，也可能是明天。
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