地球磁场正在发生一些奇怪的变化。在过去200年里，地球磁场一直在缓慢减弱，并且其磁北极（指南针指向的方向，与地理北极不同）正从加拿大北极地区向西伯利亚移动。然而，在近几十年来，这种缓慢向南的移动速度加快了——达到每年30英里的速度。我们是否可能正处于地磁逆转的边缘，即磁北极和磁南极会互相交换位置？
地球磁场是由地球核心中熔铁的对流产生的，距离我们脚下约1800英里。这种过热的液体会产生电流，进而产生电磁场。虽然驱动磁极逆转的过程相对不太为人所知，但对行星动力学的计算机模拟表明，逆转是自发产生的。太阳磁场的变化也支持了这一点，太阳磁场大约每11年就会发生一次逆转。
我们自己的磁场至少在40亿年前就已经存在了，而且地球的磁极自那时以来已经发生了许多次逆转。仅在过去260万年里，磁场就发生了十次转换——而且，由于最近一次发生在78万年前，一些科学家认为我们早就该发生下一次了。但是磁极逆转是无法预测的，也绝非周期性的。
绘制磁场图
研究人员利用火山岩来绘制地球磁场的古老历史。当熔岩冷却时，它所含的铁会根据磁场的方向被磁化。通过研究这些岩石并使用放射性测年技术，可以重建地球磁场过去的变化，例如它的增强、减弱或极性改变。
为了追踪更近期的磁场变化，科学家们转向了考古文物的磁性。当我们的祖先将含有铁的古代炉灶或窑加热到足够高的温度时，它在冷却时会重新与地球磁场对齐。这个点被称为居里点。研究甚至包括了耶路撒冷一座铁器时代建筑的地面部分，这座建筑在公元前586年被巴比伦军队烧毁。
然而，对这些考古文物进行测量非常困难。首先，古代文物的磁性非常弱——不足以移动指南针的指针。如果任何物品被加热和冷却了几次，就会叠加多种磁场模式。最后，它们的可靠性取决于这些物品是否仍然保留在加热发生的同一位置。
尽管存在这些困难，研究人员已经基本绘制出了欧洲西部和中东地区下方现代磁场的变化图。
海龟、鲑鱼和鲸鱼，哦我的！
科学家们不确定磁极逆转的确切后果——之前磁极逆转的证据尚不明确——但它们可能很严重。例如，许多动物在迁徙过程中会利用地球磁场进行导航。
幼年的红海龟会从佛罗里达海滩的地下巢穴中钻出来，进入大海，然后远赴大西洋（有时会完全横渡）。多年后，它们会返回它们出生的同一片佛罗里达海滩。它们通过感知磁场的强度和方向来导航，完成这9000英里的旅程。对于那些也利用地球磁场进行导航的鲑鱼、鲸鱼、鸟类和其他生物来说，磁场逆转将严重扰乱它们的生命。
此外，地球不断受到来自太阳的带电粒子流和来自深空的宇宙射线（主要是质子和原子核）的轰击。在磁极逆转发生前的时期，磁场会减弱，屏蔽我们免受这些粒子侵害的能力会显著下降。虽然一些地质学家指出，大灭绝事件似乎与这些时期有关，但人类或我们的祖先已经在地球上生活了数百万年。在此期间发生过多次磁极逆转，但与人类发展没有明显的关联。
科技的动荡时期
对人类的直接影响可能很小，但对技术来说并非如此。我们依赖人造卫星进行导航、电视广播、天气预报、环境监测和各种通信。如果没有磁场的保护，这些卫星可能会受到太阳风或宇宙射线撞击电子电路的严重干扰。南大西洋一个被称为“南大西洋异常”的弱磁场区域，已经对卫星产生了不利影响，这可能预示着未来会发生什么。
近期的地质研究提出了一种可能导致该异常的原因。人们普遍认为，我们的月球是在45亿年前地球被行星忒伊亚撞击时形成的，但至今仍未发现忒伊亚的残骸。现在看来，忒伊亚的残骸可能就埋藏在我们脚下。
地球深处有两个巨大的岩石团块，每个都比珠穆朗玛峰大数百万倍（并且还在膨胀），其密度和温度比地球地幔的其他部分更高。科学家们认为，这些岩石团块是失落的忒伊亚残骸，它们干扰了熔铁的对流——从而导致了南大西洋的弱磁场。
无论如何，磁极逆转的严重程度将取决于逆转完成所需的时间。如果它需要数千年才能缓慢完成，那么迁徙的生物以及人类都有可能适应。与此同时，我们还有很多关于我们星球内部深处正在发生的事情需要学习。
