地磁場會逆轉是因為太陽系外因素干擾嗎？

大家都知道，指南針在地磁場的作用下，總是忠實地指向北方，這似乎是天經地義的。可是誰會想到，在逝去的漫漫歷史長河中，地磁場卻多次發生逆轉，即地球的磁南極變為磁北極，而磁北極卻變成了磁南極。

早在20世紀初，法國科學家布律內就發現，70萬年前地磁場曾發生過倒轉。1928年，日本科學家松山基范也獲得了同樣的結果，可惜未能引起人們的重視。第二次世界大戰后，隨著古地磁研究的迅速發展，人們獲得了越來越多的類似資料。例如巖漿在地磁場中冷卻、凝固成巖石時，會受到地磁場化而保留著像磁鐵一樣的磁性，其磁極方向和成巖石時的地磁方向一致。人們還發現，有些巖石的地磁方向與現代地磁場方向截然相反。20世紀60年代，鉀氬法同位素地質年齡測定與古地磁學相結合，終于確定了地磁場倒轉的具體年代。其后，海底火山的磁力測定的盛行，使當今最受歡迎的地球板塊構造學得到了發展。科學工作者通過陸上巖石和海底沉積物的磁力測定以及洋底磁異常條帶的分析，終于發現，在過去的7600萬年間地球曾發生過171次磁場倒轉，距今最近的一次發生在70萬年前——正如布律內所指出的那樣。

據認為，地磁場發生倒轉前有明顯的預兆：地球的磁場強度急劇減弱，直至降低為零。隨后約需一萬年的光景，磁場強度才緩緩恢復。但是，磁場方向卻完全相反。

法國和美國的科學家經過協同研究，首次應用“鈹-10元素分析法”證實了地磁場倒轉時，宇宙射線與地球大氣間有著急劇沖突。地球上存在的鈹元素，幾乎100%是穩定狀態的鈹-9元素，而大氣中氮、氧等一旦遇上宇宙射線中高能粒子的作用，則會發生核裂變，產生鈹-7和鈹-10元素。鈹-7的半衰期很短，鈹-10的半衰期卻長達150萬年之久。如果70萬年前地磁場確曾發生過倒轉的話，大氣中產生的鈹-10元素必然還殘存于地層中。科學家們設法從南緯46°30′、東經30°16′（非洲大陸南端與南極大陸之間）的大西洋海底4731米深處，取得了鉆探巖心。經鈹-10濃度分析和磁力測定，驚喜地發現，距今70萬年年代層的鈹-10濃度竟為其他部分的兩倍之多，從而有力地證實了70萬年前，地磁場確實發生過一次倒轉。

那么，地磁場為什么會發生倒轉呢？多少年來，這個問題一直引起人們的極大興趣。據史載，早在1600年，酷愛物理學的英國女王伊麗莎白一世的侍醫吉爾伯特通過試驗，提出了“地球本身是塊磁鐵”的見解。著名數學家、地磁學大師高斯證實，產生地磁的原因就在于地球內部。高斯對世界各地的大量觀測結果做了仔細分析，進而指出，地球中心有個相對于地球自轉軸呈約11°傾斜角的地磁軸。其后，世界各地測定發現，地磁每年都在發生著變化。它預示了地球內部似乎有某種物質在起作用。

對于地磁場倒轉的根本原因，目前比較有代表性的假說是所謂“發電機效應理論”。這種學說認為，地球的核心是由熔融狀的鐵鎳等組成，這種流體隨著地球的自轉而旋轉。因為是在磁場中運動，于是就有渦電流產生，形成了新的磁場。這一過程與發電機酷似，所以稱為“發電機效應理論”。實際上它還涉及流體的對流等因素，這種復雜的運動導致地磁場時常發生變動。另一種理論認為，地球所處的太陽系圍繞銀河系中心運轉時，或多或少要受到外界的有規律干擾，可能就是這種干擾導致了地磁場的變化。

據測定，目前地球的磁場強度有逐漸減弱的趨勢，其磁極點也正在以每年10千米的速度移動著。這是否預示著地磁場將要倒轉呢？對此科學家們不敢妄加評論，只有找到了地磁場發生逆轉的根本原因，才有可能得出最后的結論。