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对于地球生物来说，地磁场是一道至关重要的屏障，可以阻挡来自宇宙的各种高能辐射，尤其是来自于太阳的高能粒子伤害。不过，地磁场似乎并没有一成不变的打算，而是偶尔会发生反转。根据科学家的分析，地磁场平均每20万-30万年会发生一次反转，地磁南极和地磁北极互换位置。而上一次地磁反转非常不同，因为在它以后至少75万年的时间里，都已经没有再发生反转了。最近的一项研究将这个数字精确到了77.3万年，并且向我们展现了当时的一些细节。上一次地磁反转名叫松山-布容地磁反转，是以其发现者法国地球物理学家Bernard Brunhes和日本地球物理学家Motonori Matuyama的名字来命名的。自从这一次地磁反转被发现以来，科学家们就一直试图确定其发生的具体时间、持续时长、以及其中的细节。最近，《地球与行星科学进展》杂志上发表了一篇关于松山-布容地磁反转的论文，主要作者Yuki Haneda是日本国立极地研究所的项目研究员，也是日本国立先进产业科学技术研究所的博士后研究员，他的最新研究成果让我们对那一次地磁反转有了新的认识。在对这段时期进行研究的时候，Haneda主要参考的是当时留下来的熔岩流。那些熔岩在凝固时，可以记录下地磁场的方向，这一点非常有趣。（图片说明：夏威夷基拉韦厄火山岩浆流过了一条路，它可以记录地磁场的方向）但另一方面，由于火山只是时不时地爆发一下，所以它们并不能很好地记录下连续的古地磁变化。想要了解两方面的信息，研究人员需要找到一个替代品，他们选择了千叶综合剖面。千叶综合剖面是位于日本县的一种沉积岩，保存了大量的花粉和各种微型、巨体化石。它所在的时代，恰好包含着上一次地磁反转。最重要的是，它还包含着大量的火山灰化石。地球物理学家据此认为，这是松山-布容地磁反转的完美记录者。（图片说明：Haneda和同事收集千叶综合剖面样品）通过对千叶综合剖面样本的分析，Haneda团队取得了一些和以往其他团队不同的结论。此前有研究认为，上一次地磁反转花了几千年的时间才完成，有的则认为只需要几十年就可以迅速反转，对于这个持续时长的数据，不同团队因为研究的样本所在区域不同而不同。而这一次来自于Haneda的样本暗示我们，当时的地磁反转用掉了大约20000年的时间，并且在长达10000年的时间里导致了地球的一些不稳定现象。不过，Haneda对自己的数据非常有信心：“我们的数据是松山-布容地磁反转时期最详细的古地磁记录之一，为地磁反转机制的研究提供了更深入的视角。” （图片说明：日本房总半岛，是本次研究样本的来源地）他的信心是有理由的，在千叶综合剖面的海洋微化石和花粉中，他们也找到了地磁反转的线索。多个证据告诉我们：上一次地磁反转就是出现在77.3万年前。接下来，他们希望深入研究地磁反转对于地球的气候会产生哪些影响，这也是科学家们一直探究的问题之一。根据目前的研究，我们获得的信息相当有限，但是有些科学家还是提出了一些相关的推测。2006年，在美国地球物理联盟的秋季会议上，就有一个研究小组做了题为 "地球磁场能否影响气候 "的报告。他们认为，在大家讨论全球变暖的原因时，很少会提及地磁场以及地磁场和气候、生物之间关系的话题。地磁场的变化对于地球生物来说，有着非常巨大的影响。我们已经知道，许多地球生物都会季节性或者按照生理周期进行大规模的迁徙活动，比如鲸鱼、鸟类、海龟等等，其中一些动物极有可能就是利用地磁场来进行导航的，这种现象叫做磁场感知。这就非常令人好奇：当地磁场发生反转的时候，这些动物又会如何迁徙呢？要知道，地磁场反转不是像很多人想象的那样调转方向就完成了的。实际上，在地磁场反转期间，其强度会降低，并且有可能在赤道附近出现许多临时磁极。而且，地磁场的磁极并不是直奔目标而去，而是会四处游走，有时候甚至会原路返回。在经历了一系列复杂的轨迹和漫长的岁月，才能完成一次地磁场反转。已经有研究表明，太阳风形成的电磁现象，就足以导致迁徙中的鲸鱼方向错乱，甚至游到沙滩以至于搁浅，搁浅概率比正常情况下高4.3倍。因此，我们有理由认为，地磁场的反转会给这些动物带来一定的困扰。不仅仅是这些动物，其他生物可能也会受到严重的影响。地磁场在反转过程中会变弱，这对于抵御太阳和宇宙辐射来说不是一个好消息。如果更多的辐射来到地表，可能会有很多动物受到伤害，但这一个研究仍有待于科学家的确认。不过我们也要注意到：尽管可能出现这些情况，但历史上这么多次地磁场反转似乎也并没有让地球生物遭受灭顶之灾。但对于人类来说，我们不是满足于没有灭绝就够了，而是希望没有任何人受到地磁场反转的伤害。我们还没有经历过任何一次地磁场反转，因此只能通过对以往事件的分析，来未雨绸缪。另外，我们可以想象到的是，地磁场减弱带来的对太阳辐射抵抗力的下降，至少会给人类的电子设备和航天器带来巨大的影响。比如1859年的卡林顿太空天气事件，就是一个活生生的例子。我们虽然生活在地球大气层的保护之内，但是目前来说还很难摆脱宇宙、太阳甚至是地球本身带来的气候影响。我们不知道这些气候及其变化会给人类带来哪些影响，是否会给我们带来伤害。但是未雨绸缪总是没错的，否则一旦真的有危险的情况发生，我们将会束手无策。最近一段时间以来，科学家们也一直在密切关注着地磁场的变化，它似乎的确有变化的趋势。我们真的生活在新一轮地磁反转的周期内吗？不知道，我们只知道，科学家需要更多深入的研究，确保我们不会在反转过程中，受到任何的伤害。
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