地球磁场不仅是很多动物的导航工具，更是地球的保护层。
如今，地球磁场却在慢慢地衰减、瓦解，这个过程似乎在150年之前就已经开始了，而到现在，地球磁场强度消退了10－15%%，并且消退的速度越来越快。
环绕地球的磁力线究竟会不会逆转，这在科学界引起了激烈的争论。
地磁场的逆转过程会经历三个阶段：首先，地球主磁场会逐渐减弱；然后进入到几乎丧失所有地磁场的阶段；最后，地磁场两极重现，但是南北极倒置。南北极倒置后，指南针原本指向北方的一端就会指向南方，指南方的一端就会指向北方。尽管地磁场的逆转过程会跨越成千上万年，其它一些星体及地球上的众多物体可能会发生不同程度的偏斜。
地磁场逆转会带来种种不便、甚至灾难，它可能会使电网瓦解；危及宇航员和卫星；大气层臭氧漏洞增大；极光出现在赤道地带；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、候鸟或其它动物。
但专家们说，地磁场的逆转不会给地球带来很大的灾难。但是，也有少数危言耸听的预言说：地磁场逆转和物种的灭绝有直接的联系，这也并非空穴来风，因为它也有一些粗略的所谓证据。
“思王”升空监测
尽管地磁场的逆转过程将历时成千上万年，但是地磁场强度的快速衰减已经给人造卫星带来了不可忽略的损害。
今年6月份，欧洲太空总署批准了迄今为止最大的“地磁场更替跟踪测试”计划。该计划包括发射3颗名为“思王”（Swarm）的卫星，以期能更精确地监测衰减的地磁场，科学家们也有望凭此准确地预测、预报地磁场的当前状态和发展趋势。“我们希望能了解地磁场在不久的将来会如何演化和发展，就像当前人们致力于预报天气一样。就我个人看来，在这次研究行动结束之后，我们将能作出初步预报！”法国地球物理学家伽瑟·哈罗特博士说，他是发展“思王”卫星计划的工作成员之一。
该计划所涉及的学科涵盖高能物理学和太空科学。在该领域，欧洲宇航局发挥后发优势取得了领头羊的地位，美国相关领域的一些专家正为此耿耿于怀。
科学家们表示：不管“思王”计划将展示何种结果，大家也没有任何恐慌的必要。因为即使地磁场以最快的速度逆转，整个过程也要历时2000年。上一次地磁场逆转发生在78万年之前，当时类人猿才刚刚学会如何制造石器工具。
“地磁场衰减的速度如此之快，是让我们始料未及的——就好像在电脑里面观看模拟逆转的场景一样。”罗切斯特大学地球物理学教授约翰·泰都诺博士说。
在一次研讨会上，泰都诺教授表示：地球磁场即将逆转是很有可能的。他还表示自己的同事们都认定：地球磁场肯定会发生逆转，但到人类弄清楚这一点时，磁场逆转也许发生很长一段时间了。
一连串重大影响
在地球的深处，流动的软泥和熔化铁水一起涌动，它们所具有的机械能转化为电磁能，进而形成地球磁场，这就是地磁发电。在汽车的发电机内，机械能也是以这种原理转化为电能的。
目前，没有人准确地知道地磁场为什么会周期性的逆转。科学家们认为：地磁场之所以会发生逆转，可能是因为地核内部含铁熔浆涌动方式的改变。
从理论上来讲，地磁场的逆转会对自然界和社会产生重大的影响，因为它们在冥冥的发展历程中，已经形成了依赖于稳定的地磁场的“惯性”。
幼小的红海龟通常会在大西洋海域内进行长达近8000英里的迁徙，它们就是采用看不到、摸不着的地磁场来定位方向的。其实，科学家们发现有大批动物都是利用地磁场来定位，如鲑鱼、鲸鱼、蜜蜂、家鸽、青蛙、赞比亚鼹鼠等等。
从地球的角度来看，地磁场能有效地防止太阳风暴和致命的有害射线袭击地球。在太阳照射的地球表面一侧，磁气圈高达3.7万英里，磁气圈在背光一侧的高度更大，因此形成了像彗星尾巴一样的磁场“尾巴”。
科学家们说，地磁场的崩溃会给地球带来一连串的重大影响。在这些影响中有：宇宙射线照射到地表，因而带来一系列的破坏。
美国国家航空和宇宙航行局的大气学家查利斯·杰克曼博士，协同欧洲的同仁对射线的发射进行了计算机模拟。他们在去年11月份的报告中说，地球磁场衰减后，更多的太阳风暴会进入到大气层，风暴中的射线会破坏相当数量的臭氧。众所周知，臭氧层能有效防止紫外线过度照射地球。
来自太阳的紫外线波长较短，为不可见光，能危害到一些生命形态。紫外线会导致谷物产量的降低，也会对人类产生众多的危害，如：导致癌症的更高发病率、导致皮肤癌和白内障等等。杰克曼博士说，任何一次太阳风暴对臭氧层造成的损害，都能在2到3年内自然还原。但是，在地球磁场保持弱势的状况条件下，所还原的臭氧保护层很容易被新的太阳风暴所损伤。
并非灾难性的
杰克曼在一次有关行星对射线反射的研讨会上说：“地磁场的逆转确实非常重大，但它的结果并非是灾难性的！”
地磁场一旦逆转，哪怕是像美国佛罗里达那样靠近南边的区域，那里的紫外线强度也丝毫不会比地球两极的紫外线强度弱。
所幸的是，地磁场逆转的速度通常很慢，要达到完全逆转需要历时5000至7000年。这和地球悄无声息、潜移默化般的演变节奏很合拍。
逆转的强烈证据
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强烈证据。当时，科学家们把磁探测器挂在船尾，结果他们发现岩石海底磁力线呈奇怪的带状分布。经过研究和论证发现：海底的带状磁化是因为海底熔岩在连续流动，而地球磁场在进行有周期性的逆转，所以它们被磁化的状态各有差异。这样，海底就成为了一本记载地磁场逆转的巨型“磁带”。其实，陆地上的火山沉积岩也同样记载了地磁场的逆转状况。
那么，地壳的磁记载是如何形成的？火山熔岩包含有无数谷物大小般的颗粒，它们就好比众多指南针或微小的磁体，在当时地磁场的作用下形成整齐划一的排列。但是，一旦熔岩冷却形成岩石，这些微小的指南针的指向就被固定下来，即使地磁场发生逆转，它们的磁性也不会因此而改变。专家们称之为古地磁学，同时，他们发现这些微小的指南针由天然的磁矿石组成。
古地磁学的研究发现，地球磁场的平均逆转周期为50万年左右。但是，逆转的过程是相对随机的，在早期更是相对紊乱、没有规律性。恐龙时代历时3500万年，在此过程中没有发生过磁场逆转。
是否导致物种灭绝
科学家们逐渐开始意识到地磁场逆转在地球发展历史上的重要性，他们通过对化石的研究，来考察地磁场逆转是否会给自然界的生命带来灾难。1971年，哥伦比亚大学蒙特多尔蒂地球观测所的詹姆士·海伊斯博士注意到：地球磁场逆转和众多海洋微生物的灭绝密切相关，如放射虫等。他在《美国地质世界公告》上所发表的文章说，“所有迹象表明，地磁场的逆转间接或直接地充当了自然选择的力量。”
但是，在究竟地磁场逆转如何决定一些生物生存、另外一些被淘汰的事件上，专家们还没有达成一致的结论。另外，还有一些专家从统计学角度来考虑，认为物种的灭绝和地磁场逆转没有什么直接联系。
模拟逆转成功
同样在20世纪70年代，科学家们发现有更多的证据表明：很多动物是依赖于地球磁场来确定位置和方位的。加利弗尼亚技术学院的约瑟夫·克什伟柯发现：蜜蜂、鸽子、细菌、鲑鱼、鲸、蝾螈等等都是依靠磁场来确定方向的。他同时也发现：动物的磁敏性来自动物体内细小的磁体——和固定在冷却熔岩中的细小磁晶体属于同类物质。
1995年，洛杉矶加利弗尼亚大学美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究者，利用计算机第一次成功地动态模拟了地磁发电，其中包括地球磁场逆转，这为研究地球磁场逆转起因提供了新的线索。
加里·格来兹麦尔博士是这个试验室的一员，他在一次研讨会上说：模拟试验中发现，地球固态内核部分无法像外流的液态部分那样，迅速地对变化的外部磁场做出反映。“逆转起始于逐渐增大的微小区域，在逆转过程中，绝大部分时间内这种逆转会消失，但其余时间内保持增长的势头。”到目前为止，通过对数百万年的模拟，发现地球磁场逆转的次数高达12次以上。
英国《自然》杂志在2002年4月11日的刊物上，详细刊登了一篇有关地磁场持续衰减的重要文章，因此引来了科学界的广泛关注。巴黎地球物理研究所的哈罗特博士和他的同事、以及丹麦太空研究所都认为：地磁场的衰减非常显著。
他们的结论是通过比较两组数据得出的：其中一组数据来自美国Magsat号卫星的测量；另外一组数据来自丹麦“奥斯特”号卫星，这个卫星于1999年发射升空，目前还处于服役期。另外值得一提的是，哈罗特博士和他的团队还发现：在北极和南非附近各有一处的磁场正在显著地衰减。
这一发现之所以会引来业内的广泛关注，是因为地磁场的这种异常，和电脑所模拟的地磁场逆转的开端有惊人的相似。
哈罗特博士和他的合伙著书者在一本书中说：新的证据反映了“地电能如何在地磁场逆转开始之前启动——这只是我们的猜想。”
生物能否适应逆转？
在一次研讨会上，哈罗特说：南极的极点区域的磁场强度和其它区域相比，下降的幅度要多30%%。这些区域因磁场强度的削弱，来自太阳的一些高能光粒子能穿透削弱的磁场，导致经过该领域高空的人造卫星内的电子设备功能失常。
2003年3月份，好莱坞推出了电影“地心毁灭”，该影片大大夸大了地球磁场消失的后果：依靠心脏起搏器的人会因此突然死亡；鸽子迷失方向、冲向人群和窗户；影片中的科学家还警告说地球将在一年内成为火炉。
泰都诺博士说，不管地球磁场是否逆转、削弱或重新反弹，粒子作用于一切事物如人造卫星和臭氧层等的效应是一致的。他补充说：地球磁场所形成的保护层如果消失，这将导致加速的高能粒子穿透厚厚的大气层，从而导致电网瓦解——就像太阳风暴所带来的后果一样。
在生物学家中间，似乎有比较一致的观点：地磁场逆转的速度非常缓慢，地球上的生物有良好的适应环境变化的能力，绝大部分的生物能适应这一变化。他们指出——化石记录表明，地磁场逆转和大规模的物种灭绝之间缺乏直接的因果联系。
北加利弗尼亚大学的生物学家肯恩思·洛何曼博士，是红海龟地磁导航研究领域的先驱者。他说：如果磁场强度降低到一定程度，红海龟的导航能力就会碰到麻烦。他的研究表明，磁场并不是红海龟一般意义上的方向工具，更是它们用来精确定位的“活地图”。
观察在继续
为了更好地了解、观测地磁场的衰减，欧洲太空总署计划在2009年发射3颗卫星。这些卫星将在极地上空几百英里高的轨道上运转，对地磁场的变化进行有效监测。
哈罗特博士说，科学家们凭借卫星数据和电脑模拟，不但可以进行远期的地磁场预测，并且还能预报相关的即时危害。在有效解决卫星的稳定性问题中，增强卫星的屏蔽效应可能是最好的方法。“如果能看到南太平洋即将发生的异常现象，那将是非常有趣的事情。如果你们想保持卫星正常运转，你应该了解（地球磁场）状况是否将更为恶化。”哈罗特博士说。
张颖编译自7月13日《纽约时报》
