地磁场既保卫着地球，还庇护着它上面的生物，而地磁场的崩溃瓦解似乎早在150年前就开始了。事实上，磁场的强度已经减弱了10%～15%，这一现象加剧了近来持续升温的争论——磁场的减弱是否预示着一直以来覆盖了整个地球的磁力线的消失。

地磁场逆转

在磁场逆转的过程中，地球主磁场逐渐衰减，直至几乎消失，然后再以相反的极性重新出现。如果这样，指南针原本指向北方的一端就会指向南方，指向南方的一端就会指向北方。而且在这一将历时上千年的转变中，天地之间的正常格局将被打破：磁力线的变化将危及宇航员和人造卫星，致使大气臭氧层空洞变大，使极光出现在赤道区域，误导那些依靠地磁场来指引方向、并凭此进行季节性迁徙的鱼类、候鸟或其他动物。尽管有人把这宣布为世界末日的到来，并且提出一些历史上曾经发生过的磁场倒转和种类灭绝之间模糊的联系，不过专家说，这些还不足以造成真正的灾难。

尽管整个逆转需要成百上千年的时间，但是磁力的急速减弱已经在对人造卫星造成破坏。不久前，欧洲空间局为追踪磁场的变化作出了非常大的努力，发射了代号为“SWARM”的人造卫星，以远远超过以前的精确度来监控面临崩溃的地磁场，帮助科学家们预测它的态势。高瑟尔 · 胡洛（Gauthier Hulot）博士是参与该卫星计划的法国地球物理学者，他说：“我们想要了解这一进程在不远的将来怎样演进，就像人们试图预测天气一样。我个人非常确信我们在这次任务结束前能够做出首次预测。”

科学家说，不管新的发现是什么，公众都没有理由恐慌。即使磁场逆转逼近，它也可能需要2000年的时间。上次逆转是在78万年前发生的，那时人类祖先还在学习如何制造石头工具。

一些专家认为这一逆转会姗姗来迟，罗切斯特大学的地球物理学教授约翰 · 塔尔杜诺（John A. Tarduno）博士说，“地磁场的迅速衰减让我们始料未及，就如同我们在电脑上观看模拟的磁场逆转那样。”

重大影响

在地心深处，当流动的地核软泥携带着滚烫的融化的铁水喷涌时，这一机械的能量被转化成了电磁能，于是地磁场就产生了。这就是我们所熟知的地球动力学。在一辆汽车的发电机里，同样的法则把机械能转化成了电能。没有人知道磁场周期性倒转的确切原因，但是科学家认为原因可能在于熔铁狂暴的流动所导致的变化，他们想象这一过程很像剧烈的气流形成了木星的星云。

理论上，一次逆转会对自然和社会的许多方面产生重大影响，因为长期以来，它们已经依赖于地磁场的稳定。当幼小无知的海龟在大西洋里做艰苦地跋涉时，它们利用摸不着的地磁场来把握方向。科学家们还发现，鲑鱼、鲸、蜜蜂、自我导向的鸽子，青蛙、赞比亚鼹鼠也是依靠地磁场来指引方向的。对于地球而言，磁场帮助地球避开由致命的粒子流形成的太阳风暴。地球的磁气圈在日照一侧延伸至3.7万英里，它在背光一侧的高度更大，可以形成像彗星一样的尾巴。科学家说，磁场的瓦解将使宇宙射线长驱直入，从而导致严重的破坏。

这一电脑模拟显示了地心熔化的铁水流动而导致磁场逆转时地球内部的状态。

美国宇航局的大气专家查尔斯 · 杰克曼（Charles H. Jackman）已经和欧洲同行共同提出一个电脑模型来模拟磁场的瓦解。他们在一份报告中提出，脆弱的磁场将使太阳风暴携带大量的辐射攻击大气层，严重破坏保护地球免受紫外线伤害的臭氧层。紫外线辐射是一种来自于太阳的短波，这种不可见的射线会伤害一些生命形态，降低庄稼的收成，增大癌症发病率，导致皮肤癌和白内障。杰克曼认为，一次太阳风暴对臭氧层的破坏可以在两到三年内自然愈合，但是只要地磁场处于脆弱的状态，保护层就会很容易受到新的辐射攻击。

杰克曼说，关于行星的这种情形，“是重大的变化，但还不是灾难性的”。如同许多地球其他不可见的节律一样，磁场的逆转是非常缓慢的，大概需要5000～7000年的时间来完成整个过程。

逆转证据

在20世纪50年代和60年代，科学家们找到了地球磁场逆转的证据。科学家在轮船后部装置了磁力感应器，发现在坚固的海床上呈现出不规则的磁化条纹。这证明了海底火山长年累月持续的熔岩喷涌是伴随着地磁场的逆转而发生的，而海床就好像一个记录磁场逆转的巨型磁带。科学家在陆地火山的沉积岩也找到了同样的证据。

地磁场的记录是如何形成的呢？火山熔岩包含着微小的矿物颗粒，这些微小的矿物颗粒像无数的指南针或者小磁铁，自己根据磁场矫正方向。但是当熔岩冷却后，这些微小的指南针也就凝固了，即使磁场转换了也不能再移动。专家把这叫做古磁学，而且发现这些微小的指南针通常是由天然的磁铁矿石组成。古磁学研究还表明，地球的磁场逆转是每50万年左右发生一次，但是在早期则是随机性的，没有特别的规律。比如在恐龙时代，几乎在整个3500万年里没有发生过这样的磁场逆转。

随着科学家开始理解这种逆转在行星历史上的重要性，他们检验了化石对生命毁灭的记录。在1971年，哥伦比亚大学拉蒙特-多赫蒂地球观象台（Lamont-Doherty）的詹姆斯 · 海斯（James D. Hays）提出了在近来的地磁场逆转和微小海生物（比如放射虫）灭绝之间的联系。他在《美国地质学会报告》上指出：“这一证据，极大地暗示磁场逆转直接或间接地发挥着一种选择的作用。”但是关于磁场逆转如何毁灭一些生物而保留另外一些生物还没有一致的意见，一些专家甚至挑剔地认为，这一相关关系在统计学上是不显著的。

与此同时，从20世纪70年代起，科学家们开始发现广泛的证据证实，许多动物是依靠地球的磁场来导航的。加州技术学院的约瑟夫 · 克斯奇维克（Joseph L. Kirschvink）博士发现除了蜜蜂、鸽子、细菌、鲑鱼、鲸鱼及蝾螈等动物对地磁场依赖以外，其他很多动物也存在这一现象。他同时也发现：动物的磁敏性来自动物体内细小的磁体——与固定在冷却熔岩中的细小磁晶体属于同类物质。

当1995年美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和加州大学洛杉矶的科学家们成功地首次电脑模拟出了地球动力活动（包括磁场逆转）时，调查逆转起源的人又得到了新的线索。加里 · 格拉茨麦尔（Gary A. Glatzmaier）博士是实验室里的一位科学家，他认为地球的固态内核无法像流动的外核那样对外部磁场的变化做出迅速反应。他说：“逆转从一个很小的区域开始，然后逐渐扩大，大多数时间它们最终消退了，但有时它们会持续增长。”通过对数百万年的地球磁场变化的电脑模拟，科学家发现磁场的逆转已经发生过十几次之多。

继续观测

2002年4月11日，英国《自然》杂志发表了一篇详细讨论磁场不断弱化问题的文章，这一文章引起了科学界的极大注意。该文作者胡洛博士及同事是通过比较1979和1980年发射的美国卫星测量的数据和1999年发射的目前仍在运行的丹麦奥斯特卫星传回的数据得出结论的。特别是他们在北极和南非的某一区域，发现了磁力在非常显著地变弱。这一发现引起了广泛关注，因为磁场的紊乱在电脑模拟中是被看作磁场逆转的可能性开端。胡洛和他的合作者指出：“我们假定这一新的证据反映了在逆转之前地球动力活动是如何进行的”。他还说，磁场的南极极点的磁力比其他地区弱30%，一些人造卫星在通过这一点时，由于来自于太阳的高能粒子能够穿透脆弱的磁气层，已经遭遇到电子故障。

在2003年3月，一部好莱坞拍的电影《地心末日》，夸张地描述了如果磁场消失到底会发生什么：安装了心脏起搏器的人猝然死亡，鸽子飞落到人群中或者撞到窗户上，而一位科学家警告，地球这颗行星将在一年内毁灭。

塔尔杜诺认为，不管磁场倒转还是仅仅变弱再弹回，对诸如人造卫星和臭氧层的实际影响都差不多。他补充到，地球磁气层的一次重大毁坏，将使那些高速的粒子穿透大气层，更广泛地破坏地球的格局，就像太阳风暴一样。

而多数生物学家则认为地磁场逆转历时漫长，地球的生物有足够的抵抗力，多数将学会适应这种逆转。他们还认为化石的记录中缺少地磁逆转和种群灭绝的关联。

美国北卡罗来纳州立大学的生物学家肯尼斯 · 罗曼（Kenneth J. Lohmann）博士，则倡导对海龟的磁场导航的研究，他认为如果磁场减弱到一定程度，“海龟将面临很多的问题”。他的研究显示，磁场不仅仅能帮助海龟定向，还是它们能够精确定位的“地图”。

为了更好地理解我们正在面临的地磁场的消失，欧洲空间局计划在2009年发射三颗人造卫星，太空船飞入南北极轨道几百英里上空以测量它的复杂态势，直到2015年。

胡洛博士说，科学家们应该综合卫星的数据和电脑的模拟，不仅做长期的预测，也可能对当前危险发出警告。比如增加卫星屏蔽可能就是较好的解决方案。他说，“而如果你希望卫星正常飞行，那么就需要知道是否情形正在恶化。如果你能了解到在南大西洋里即将发生什么异常现象，将会非常有意思。”