如果有一天地球上的南极变成了北极，指南针指向北方，鸟类和其他对磁场敏感的动物将怎样辨别方向？这不是科幻小说的奇思妙想，据科学美国人报道，最新的研究成果显示，地球的磁极已经显露出向相反方向移动的征兆，科学家们认为，地球磁场也许即将反转。

　　地球磁场约每25万年 反转1次

　　矿物可以记录过去磁场的方向。科学家利用这一点，发现在地球45亿年的历史中，地磁的方向已经在南北方向反复变化了数百次。然而，地球的磁极在最近的78万年中都没有发生反转，这段磁极稳定的时期相对于通常25万年1次的反转频率要长了很多。

　　不过，科学家们利用最新的卫星观测数据已经发现，地球的主要磁场自从1830年首次测量以来已经减弱了10%。这个消退速度比在失去能量的情况下磁场自然消退的速度还要快20倍。德国马普研究所地磁专家克里斯坦森表示，根据计算，即使失去能量，磁极也要经过10万年才会自行消失。目前观测到的地球主要磁场强度快速减退，意味着一种新的磁性在产生的同时，也在破坏着原来的极性。

　　地球磁场的分布并不均匀

　　与公众理解的条形磁铁那样简单的磁性不同，地球磁场的磁性其实复杂得多。科学家们现在已经根据卫星观测结果，绘制出了地球磁场的主要分布图。其中一个重要的发现是，地球的磁场并不是均匀分布的。地球的大部分磁场仅源于地心——地幔边界四个宽广的区域。他们发现，磁极磁场的大部分强度主要来源于北美洲、西伯利亚和南极洲沿海之下。

　　不仅如此，在详细绘制出地球磁场分布图之后，科学家们还发现了存在磁场反向通量的地域。其中最大的一块位于南半球，非洲南端以下向西一直延伸到南美洲南端。在这些存在磁场反向通量的区域，地磁的磁性与通常相反。例如，南半球大部分区域磁性的指向是由内而外，而在这些存在磁场反向通量区域，磁性是由外向内指向。

　　新的反向通量带还在不断形成

　　在1980年和1999年，两颗用于测量地磁场的卫星释放到太空。通过比较两颗卫星观测到的地磁场变化结果，科学家们发现，新的反向通量带正在北美洲东海岸和南极下面的地心——地幔边界形成。而更重要的是，原先已有的反向通量带已经变大并向两极略微移动了。英国利兹大学的大卫·古宾斯的研究证明，这些反向通量带的增加、扩张和向两极移动可以说明过去发现的磁极衰减的现象。

　　原来极性消失和新极性形成将持续大约9000年

　　为了进一步研究反向通量带是怎样发展以及它们将如何导致下一次极性反转的开始，目前世界上有三个独立的研究小组正在使用超级计算机对地球表明磁场变化进行计算模拟。研究者们利用超级计算机每天运算12小时，经过一年多的时间，模拟了地磁场30万年的演变。结果发现，反向通量带往往在磁性反转前出现。当地磁场偶极场的强度减弱的时候，反转就开始了。

　　在模拟运算中，研究者们也发现，随着磁性反转通量带的形成，原来的磁场并没有完全消失。通过观察地球模型，当反转通量带在地心——地幔边界上和原来的极性相比开始占据优势的时候，极性反转就发生了。总体上说，贯穿地心的原来极性消失和新极性的形成将持续大约9000年。整理/施剑松

责任编辑 原霞