地球磁場是否處于翻轉的邊緣？一位專家解釋道。

地球磁場在保護人們免受可能影響衛星通信和電網運行的危險輻射和地磁活動方面發揮著重要作用。它移動了。

科學家們研究并跟蹤了磁極的運動幾個世紀以來.這些極點的歷史運動表明全局幾何圖形的變化地球磁場。

它甚至可能預示著磁場反轉的開始——南北磁極之間的“翻轉”。

我是物理學家誰研究行星與空間之間的相互作用。雖然北極移動一點點沒什么大不了的，但逆轉可能會對地球的氣候和我們的現代技術產生重大影響。但這些逆轉不會立即發生。相反，它們會發生幾千年來.

磁場產生

那么，像地球周圍的磁場是如何產生的呢？

磁場由以下因素產生移動電荷.一種使電荷易于在其中移動的材料是稱為導體.金屬是導體的一個例子——人們用它來將電流從一個地方傳輸到另一個地方。電流本身只是負電荷，稱為穿過金屬的電子。這個電流產生磁場.

導電材料層可以在地球的液態鐵核.電荷電流在整個核心中移動，液態鐵也在核心中移動和循環。這些運動會產生磁場。

地球并不是唯一有磁場的行星——像木星這樣的氣態巨行星有一個導電金屬氫層產生磁場。

這這些導電層的運動Inside Planets 產生兩種類型的場。較大的運動，例如與行星的大規模旋轉，會導致具有北極和南極的對稱磁場 - 類似于玩具磁鐵。

由于以下原因，這些導電層可能具有一些局部不規則運動局部湍流或不遵循大規模模式的較小流量。這些不規則性將表現為行星磁場中的一些小異常，或者磁場偏離完美偶極子場的地方。

磁場中的這些小尺度偏差實際上可以導致變化隨著時間的流逝，在大規模場中，甚至可能完全逆轉偶極子場的極性，北變南，反之亦然。

磁場上的“北”和“南”指的是它們的相反極性——它們與地理上的北方和南方無關。

地球的磁層，一個保護性氣泡

地球磁場會產生一個磁性“氣泡”，稱為磁氣圈在大氣層的最上部以上，電離層層.

磁層在保護人類方面發揮著重要作用。它可以屏蔽和偏轉破壞性的、高能的、宇宙射線輻射，它是在恒星爆炸中產生的，并在宇宙中不斷移動。磁層還與太陽風，這是從太陽發出的磁化氣體流。

磁層和電離層與磁化太陽風的相互作用產生了科學家所說的太空天氣.通常，太陽風是溫和的，幾乎沒有太空天氣。

然而，有時太陽會釋放出大片磁化的氣體云，稱為日冕物質拋射進入太空。如果這些日冕物質拋射到達地球，它們與磁層的相互作用可以產生地磁暴.地磁暴可以創造極光，當一股帶能粒子流撞擊大氣層并點亮時，就會發生這種情況。

在太空天氣事件期間，有更危險的輻射靠近地球。這種輻射可以可能危害衛星和宇航員。空間天氣還會因過載而損壞大型導電系統，例如主要管道和電網這些系統中的電流.

SPACE天氣事件也會擾亂衛星通信和GPS操作，許多人都依賴它。

字段翻轉

科學家繪制和跟蹤整體形狀和方向使用磁場方向和大小的局部測量來測量地球磁場，并且，最近，模型.

北磁極的位置已搬家自 1831 年首次測量以來，距離約 600 英里（965 公里）。近年來，遷移速度從每年 10 英里增加到每年 34 英里（16 公里到 54 公里）。這種加速可能預示著磁場逆轉的開始，但科學家們真的無法用不到200年的數據來判斷。

地球磁場在時間尺度上反轉，這些時間尺度在100,000 至 1,000,000 年.科學家可以判斷磁場反轉的頻率看著火山巖在海洋中。

這些巖石捕捉方向和力量地球磁場的形成，因此確定這些巖石的年代可以很好地了解地球磁場的隨時間推移而演變.

從地質學的角度來看，油田反轉發生得很快，但從人類的角度來看卻很慢。逆轉通常需要幾千年的時間，但在這段時間里，磁層的方向可能會發生變化，并且暴露更多地球到宇宙輻射。這些事件可能改變臭氧的濃度在大氣中。

科學家們無法自信地判斷下一次磁場反轉何時發生，但我們可以繼續繪制和跟蹤地球磁北的運動。

奧弗·科恩，物理與應用物理學副教授，馬薩諸塞大學洛厄爾分校

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