地球磁场不断变化，对人类是好事还是灾难？

科学家们已经确定了地球磁场的模式，这种模式在1000年的时间里将会不断演变，这个发型为这个领域的工作方式提供了新的视角，并为以前不知道的领域加入了一种可预测性的测量方法。这一发现还将使研究人员通过使用这种地磁“指纹”来比较大西洋和太平洋的沉积物岩心，从而更好地研究地球的过去。

这项由国家科学基金会支持的研究结果最近发表在《地球和行星科学快报》上。地磁场对地球上的生命是至关重要的。科学家表示，如果没有它，来自太阳的带电粒子(“太阳风”)就会吹走大气层。这一领域还帮助人类导航和动物迁徙，而科学家们才刚刚开始了解这一点。几个世纪的人类观察，以及地质记录，显示出我们的能量场随着时间的推移，在强度和结构上都发生了巨大的变化。

然而，尽管地球磁场如此重要，但是许多问题仍然没有答案，为什么以及如何发生这些变化呢？最简单的磁场形式来自一个偶极子：一对同样和相反的带电磁极，如条形磁铁。

来自俄勒冈州立大学的研究人员表示：“我们已经知道地球不是一个完美的偶极子，我们可以看到这些历史记录的缺陷，我们发现，非双极性结构不是一种消失的、不可预测的事物。它们是非常长寿的，反复出现超过1万年，在整个全新世的位置上持续存在。这是一个圣杯级的发现，尽管它并不完美，但是帮助我们更好地了解磁场的第一步，并以更精细的尺度同步沉淀物的核心数据。

大约80万年前，磁罗盘的指针会指向南方，因为地球磁场被逆转了。这些逆转通常每隔几十万年发生一次。虽然科学家们很清楚地球磁场的逆转模式，但在稳定极性的时期，即所谓的“古地磁长期变异”中，地磁“摆动”的第二种模式，可能是理解为什么某些地磁变化发生的关键。

研究人员说，地球的磁场与自转的轴并不完全一致，这就是为什么“真正的北方”与“磁北极”不同。在北半球，现代领域的这种差异显然是由位于北美和亚洲的高地磁强度区域所驱动的。

研究人员补充道：“我们所不知道的是，这幅快照是否有更长期的意义，结果确实如此”。当磁场在北美或“北美模式”下变得更强时，它会驱动北太平洋的倾斜度和高强度，而在北大西洋偏西偏斜的欧洲则是低强度的。这与历史记录更为一致。另一种“欧洲模式”在某些方面是相反的，它在北太平洋的倾斜度较低，强度较低，在北大西洋的东偏斜和欧洲的高强度。

“事实证明，磁场没有我们想象的那么复杂，只是一个相当简单的振荡，似乎是由于地磁强度变化而产生的，空间影响很大。我们还不确定是什么驱使着这种变异，尽管它很可能是一些因素的组合，包括外部核心的对流，可能是由最下层的地幔存在着偏差。”

研究人员通过研究来自阿拉斯加湾的两个高分辨率沉积物岩心来确定这种模式，这使得他们能够在该地区建立一个17400年的PSV重建。然后，他们将这些记录与太平洋上其他地方的沉积物岩芯进行了比较，以捕获磁性指纹，这是基于沉积物中磁铁矿的方向，它是过去的磁记录器。

在核中发现的常见磁性信号现在覆盖了从阿拉斯加到俄勒冈，到夏威夷的区域。研究人员表示：“在过去的几十万年里，在古地磁记录中使用倒转的远距离环境重建的磁力校准提供了对过去的洞察。”“连贯的PSV地层学的发展会让我们了解几个世纪记录模式，海洋盆地之间比较事件。”

磁场是由铁、镍和其他金属的流体外核在地球内部产生的，这些金属会产生电流，进而产生磁场。磁场足够强大，可以保护地球免受太阳风和宇宙辐射的影响。它的变化是众所周知的;然而，为什么却仍然是个谜。现在我们距离解开这个谜题越来越近了。