【地球的南北磁极会反转吗？】太阳系里的这些星体有一个很重要的控制参数——行星的磁场。每个星体的磁场都不一样，形成的空间环境也是非常独特的，因此磁场对星体的环境起了很重要的控制作用。以地球为例，地球有全球性的、我们称之为偶极场的磁场，所以地球就像一个大磁铁一样。磁场像弹簧一样能一张一弛。被拉伸的时候，它储存能量，但是松弛的时候，它就释放能量。在这样一张一弛的过程，在空间里加速一些带电粒子，最终产生极光现象。磁场还有一个很重要的性质——能够阻碍带电粒子的运动。太阳时时刻刻地向外喷射带电粒子，也就是太阳风。太阳风的速度极快，大约一秒钟400公里到1000公里这样一个高速流体的运动如果冲击到地球的大气，很可能会把整个大气冲散，地球大气都没有了。如果地球大气没有了，那就面临一个更严重的问题——射线。各种高能量的粒子、电磁的辐射会照射到地球上，而大气正是发挥了吸收这些高能的粒子或射线的作用，从而保护地球表面，提供了一个宜居环境。那地球磁场是不是一直能够保护我们呢？不一定。地球磁场有一个很重要的现象，叫地磁反转。每隔一两百万年，地球磁场的南极和北极就会在1000年的时间里渐渐对调。在发生反转的1000年时间里，磁场的强度会急剧降低，还会产生偏离偶极场的小尺度结构，从而不再是一个偶极场，而是四级场、八级场。魏勇研究员在早些年研究中通过化石里提取的信息发现，地球上每次磁场反转时，总是会对应上化石记录下空气中的氧含量急剧降低的时候，同时，那段时间的生物多样性也会降低。这是否说明，磁场强度的衰减最后造成了生物灭绝呢？人类有历史记录才五千年，但是地球磁场反转一次就要跨越千年的尺度。在未来千年里，地球磁场会不会反转呢？南大西洋的地磁异常是一个信号。南大西洋的磁场强度明显偏弱，且在过去的几百年间，该异常区的范围和位置一直在持续变化与扩大。为了持续监测这一关键变化，我国近期发射了电磁监测卫星“澳科一号”，其重要的科学目标之一就是对南大西洋异常区进行高精度地磁观测。相比之下，火星和金星由于缺乏全球性磁场的保护，大气已非常稀薄。内容来源于中国科学院地质与地球物理所研究员张辉在格致论道的演讲。中国科普博览
