地球磁场是否处于翻转的边缘？一位专家解释道。

地球磁场在保护人们免受可能影响卫星通信和电网运行的危险辐射和地磁活动方面发挥着重要作用。它移动了。

科学家们研究并跟踪了磁极的运动几个世纪以来.这些极点的历史运动表明全局几何图形的变化地球磁场。

它甚至可能预示着磁场反转的开始——南北磁极之间的“翻转”。

我是物理学家谁研究行星与空间之间的相互作用。虽然北极移动一点点没什么大不了的，但逆转可能会对地球的气候和我们的现代技术产生重大影响。但这些逆转不会立即发生。相反，它们会发生几千年来.

磁场产生

那么，像地球周围的磁场是如何产生的呢？

磁场由以下因素产生移动电荷.一种使电荷易于在其中移动的材料是称为导体.金属是导体的一个例子——人们用它来将电流从一个地方传输到另一个地方。电流本身只是负电荷，称为穿过金属的电子。这个电流产生磁场.

导电材料层可以在地球的液态铁核.电荷电流在整个核心中移动，液态铁也在核心中移动和循环。这些运动会产生磁场。

地球并不是唯一有磁场的行星——像木星这样的气态巨行星有一个导电金属氢层产生磁场。

这这些导电层的运动Inside Planets 产生两种类型的场。较大的运动，例如与行星的大规模旋转，会导致具有北极和南极的对称磁场 - 类似于玩具磁铁。

由于以下原因，这些导电层可能具有一些局部不规则运动局部湍流或不遵循大规模模式的较小流量。这些不规则性将表现为行星磁场中的一些小异常，或者磁场偏离完美偶极子场的地方。

磁场中的这些小尺度偏差实际上可以导致变化随着时间的流逝，在大规模场中，甚至可能完全逆转偶极子场的极性，北变南，反之亦然。

磁场上的“北”和“南”指的是它们的相反极性——它们与地理上的北方和南方无关。

地球的磁层，一个保护性气泡

地球磁场会产生一个磁性“气泡”，称为磁气圈在大气层的最上部以上，电离层层.

磁层在保护人类方面发挥着重要作用。它可以屏蔽和偏转破坏性的、高能的、宇宙射线辐射，它是在恒星爆炸中产生的，并在宇宙中不断移动。磁层还与太阳风，这是从太阳发出的磁化气体流。

磁层和电离层与磁化太阳风的相互作用产生了科学家所说的太空天气.通常，太阳风是温和的，几乎没有太空天气。

然而，有时太阳会释放出大片磁化的气体云，称为日冕物质抛射进入太空。如果这些日冕物质抛射到达地球，它们与磁层的相互作用可以产生地磁暴.地磁暴可以创造极光，当一股带能粒子流撞击大气层并点亮时，就会发生这种情况。

在太空天气事件期间，有更危险的辐射靠近地球。这种辐射可以可能危害卫星和宇航员。空间天气还会因过载而损坏大型导电系统，例如主要管道和电网这些系统中的电流.

SPACE天气事件也会扰乱卫星通信和GPS操作，许多人都依赖它。

字段翻转

科学家绘制和跟踪整体形状和方向使用磁场方向和大小的局部测量来测量地球磁场，并且，最近，模型.

北磁极的位置已搬家自 1831 年首次测量以来，距离约 600 英里（965 公里）。近年来，迁移速度从每年 10 英里增加到每年 34 英里（16 公里到 54 公里）。这种加速可能预示着磁场逆转的开始，但科学家们真的无法用不到200年的数据来判断。

地球磁场在时间尺度上反转，这些时间尺度在100,000 至 1,000,000 年.科学家可以判断磁场反转的频率看着火山岩在海洋中。

这些岩石捕捉方向和力量地球磁场的形成，因此确定这些岩石的年代可以很好地了解地球磁场的随时间推移而演变.

从地质学的角度来看，油田反转发生得很快，但从人类的角度来看却很慢。逆转通常需要几千年的时间，但在这段时间里，磁层的方向可能会发生变化，并且暴露更多地球到宇宙辐射。这些事件可能改变臭氧的浓度在大气中。

科学家们无法自信地判断下一次磁场反转何时发生，但我们可以继续绘制和跟踪地球磁北的运动。

奥弗·科恩，物理与应用物理学副教授，马萨诸塞大学洛厄尔分校

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