太陽和地球，磁極倒轉，真的假的？其他頭條網

2019-09-13 01:41:55 天文在線

網友提問:我聽說太陽的極性測試表明極性正在發生變化，同樣的事情也正在地球上發生。您是否有關於此的任何信息？是否有任何關於後果的想法？

答:太陽有著11年的黑子週期，每11年黑子的數量先減少到最小值，接著上升到最大值，然後再次達到最小值。但實際上，這個週期是22年，因為每次到達最小值時，黑子的極性都會倒轉。黑子通常成對出現，其中一個具有磁北極性，另一個具有磁南極性。

每個週期中，在太陽的北半球或南半球，北極點位於南極點的西側或東側。在下個週期中，這些極性發生倒轉。科學家利用確定太陽黑子極性的方法，通過觀察磁極上方的日光層部分來確定太陽本身的極性。並且結果已經表明整個太陽磁場隨著太陽黑子的極性而倒轉。

我們同樣發現，地球磁場在過去已經發生多次極性倒轉。因為當大洋中脊的火山爆發時，熔岩中的鐵礦物（主要是磁鐵礦）沿著地球的磁場線結晶。當海床從裂谷區域向兩側擴張時，我們可以獲得地球磁場的完整歷史，如同播放磁極的磁帶一樣。最靠近大洋中脊裂谷的海床是最年輕的，相反最遠的海床是最古老的。如果你觀察晶體排列，就會看到晶體帶與大洋中脊的裂谷平行，都指向北方，然後突然全部指向南方，然後再指向北方，這清楚地表明地球的磁場經常發生倒轉。

這種倒轉會導致什麼樣的結果，我不確定。沒有人真正明白為什麼地球的磁場會這樣做。能夠確定的是，地磁場由地球外核深處的液態鐵和液態鎳對流而產生。

實際上這種對流發生在地球深處，即使是巨大的波動，要想發現也只能通過仔細測量地震，還有磁場倒轉。

恆星磁場是由恆星內部等離子體的運動產生的。這種運動是通過對流產生的，而對流是一種涉及物質運動的能量傳導形式。局部磁場在等離子體上施加力，壓力明顯增加而密度沒有明顯變化。結果磁化區域的等離子體上升，直到恆星的光球層。這會在表面上產生耀斑，以及冕環。

地球的磁場，也稱為地磁場，是從地球內部延伸到太空的磁場，並在太空與太陽風相互作用，太陽風是從太陽發出的帶電粒子流。由於地球外核中液態鐵的對流運動，電場產生磁場，而這些對流是由地核逸出的熱量引起的，這是一種稱為地球發電機的自然過程。

地球表面磁場的大小範圍為25至65微特斯（0.25至0.65高斯）。簡而言之，它由磁偶極子的場表示，該磁偶目前相對於地球的旋轉軸傾斜約11度，就像在地球中心以該角度放了一根條形磁鐵。目前位於北半球格陵蘭島附近的北地磁極實際上是地球磁場的南極，南半球的情況與之相反。

雖然北磁極和南磁極通常位於地理極點附近，但它們在地質時間尺度上緩慢且連續地移動。對於普通羅盤而言這種變化足夠緩慢，可以忽略不計並用於導航。然而，在平均數十萬年的不規則間隔中，地球磁場發生反轉，北磁極和南磁極的位置突然對調。這些地磁極的反轉在岩石中留下了記錄，而這些記錄幫助了古地磁學家計算古代地磁場，同時也有助於研究板塊構造過程中大陸和洋底的運動。