地磁場(chǎng)千年后發(fā)生逆轉(zhuǎn)

地球的磁場(chǎng)大部分是由地核形成的，地球的內(nèi)核是以金屬鐵為主要成分的導(dǎo)電體，外核由于溫度接近于巖石的熔點(diǎn)，所以其內(nèi)部物質(zhì)處于塑性流動(dòng)狀態(tài)(專業(yè)上稱為“軟流圈”)。通過(guò)外核物質(zhì)塑性流動(dòng)，產(chǎn)生電流，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)作為地磁場(chǎng)被觀測(cè)到。地磁場(chǎng)與條形磁鐵生成的磁場(chǎng)極相似。如果我們將條形磁鐵與地球自轉(zhuǎn)軸平行放置，由于N極與南極、S極與北極幾乎一致，所以在地表的大部分地方，磁力線朝著地理上的北面，根據(jù)這一現(xiàn)象，古代中國(guó)人發(fā)明了指南針。

這個(gè)地磁方向并非是一成不變，在地球史上已不知道重復(fù)過(guò)多少次逆轉(zhuǎn)。最近的1000萬(wàn)年已發(fā)生了50次左右逆轉(zhuǎn)，所以幾乎是每20萬(wàn)年發(fā)生一次逆轉(zhuǎn)。最后一次發(fā)生逆轉(zhuǎn)是在78萬(wàn)年前，現(xiàn)在正處在又一輪逆轉(zhuǎn)發(fā)生的開(kāi)始時(shí)期。逆轉(zhuǎn)之際的地球磁場(chǎng)就如條形磁鐵的一端磁場(chǎng)強(qiáng)度變小，接著逆轉(zhuǎn)后的條形磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。地磁場(chǎng)的逆轉(zhuǎn)需要幾千年的時(shí)間才能完成。逆轉(zhuǎn)的時(shí)候，在地表觀察到的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)減弱到現(xiàn)在的1/10左右。最近，磁場(chǎng)強(qiáng)度正以每100年5％的比例繼續(xù)減少。這樣再經(jīng)過(guò)200000年磁場(chǎng)幾近消失。

地球磁場(chǎng)能阻擋來(lái)自太陽(yáng)等星體強(qiáng)輻射的高能帶電粒子流到地表，起到保護(hù)生物屏障作用，但是部分帶電粒子在靠近南北磁極的時(shí)候會(huì)與大氣中的原子或離子碰撞，釋放光或x射線。高緯度地方看到的極光就是高能帶電粒子流與大氣的氮原子或氧原子等碰撞引起的發(fā)光現(xiàn)象?，F(xiàn)在地球的磁極在南極與北極各有一個(gè)，因此極光只能在高緯度地區(qū)看到。但是在地磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)之際，磁場(chǎng)變小，除兩極外可能會(huì)在其他地方出現(xiàn)很多的小磁極，所以未來(lái)在低緯度地區(qū)形成的磁極也可以看到極光。

一旦磁場(chǎng)變?nèi)?，宇宙帶電粒子可能?duì)地球某些地方造成威脅。例如在各地構(gòu)成磁極的近旁，帶電高能粒子會(huì)接近到地表，潛入距地面100千米左右低空的質(zhì)子，還會(huì)破壞臭氧層，這樣未被臭氧層吸收的有害紫外線燈也到達(dá)地表，對(duì)地球生物造成一定危害。

周期慧星雨襲擊行星

據(jù)科學(xué)家推測(cè)太陽(yáng)大約65億年后可能開(kāi)始膨脹，而且1億年后在太陽(yáng)近旁引起超新星爆發(fā)，此外還有眾多的彗星沖擊太陽(yáng)系中心，引發(fā)地球生物大滅絕。

太陽(yáng)系是以太陽(yáng)為中心的行星系，幾乎是圓盤(pán)狀的分布。在海王星的外側(cè)，將圓盤(pán)擴(kuò)大到100天文單位(1天文單位等于地球與太陽(yáng)的平均距離，約1億4960萬(wàn)千米)左右，有庫(kù)珀彗星帶，1990年以來(lái)已先后發(fā)現(xiàn)，屬于這個(gè)帶的直徑超過(guò)100千米以上的彗星有數(shù)十個(gè)。彗星主要是由冰組成的小天體。1萬(wàn)～10萬(wàn)天文單位的范圍內(nèi)有包圍太陽(yáng)系的無(wú)數(shù)彗星，稱之為奧爾特星云。庫(kù)珀帶和奧爾特星云是大約45億年前太陽(yáng)系誕生時(shí)形成的。

現(xiàn)在已知道，地球生物的滅絕事件不僅是6500萬(wàn)年前的恐龍滅絕，過(guò)去已經(jīng)發(fā)生過(guò)10余次。而且根據(jù)科學(xué)家調(diào)查，這些滅絕事件似乎有周期性，其周期大約是2600萬(wàn)年。

如果這樣的周期性是真實(shí)的話，那到底是什么原因呢？眾所周知，銀河系集中了大量的行星或恒星。太陽(yáng)系不但繞著銀河系旋轉(zhuǎn)，而且還在銀河系上下運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)通過(guò)恒星最集中的銀河系中心層時(shí)，有可能通過(guò)某些恒星的近旁，于是存在這些恒星的引力對(duì)在奧爾特星云中的彗星產(chǎn)生影響的可能。結(jié)果在恒星近旁的奧爾特星云中的彗星從太陽(yáng)系中逃脫，反而墜落到太陽(yáng)系的中心，變成無(wú)數(shù)的彗星雨。假如彗星沖撞地球，必然導(dǎo)致大量生物滅絕。

近年來(lái)，根據(jù)太陽(yáng)系外行星系存在的數(shù)據(jù)已發(fā)現(xiàn)幾例系外行星。另外，通過(guò)對(duì)恒星形成的研究，查明太陽(yáng)系這樣的彗星分布并不是特例。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太陽(yáng)系接近某恒星時(shí)，那個(gè)恒星也存在奧爾特星云，會(huì)與太陽(yáng)系的奧爾特星云相互影響，有可能引發(fā)無(wú)數(shù)的彗星紛紛落到恒星的區(qū)域上。

伽馬射線直擊地球

現(xiàn)已知道，在距地球幾十億光年的宇宙深處，伽馬射線爆發(fā)所發(fā)出的明亮而短暫的光束，比宇宙中任何恒星的光芒都耀眼，其形成機(jī)理至今還是一個(gè)謎，專家認(rèn)為最有可能是與黑洞有關(guān)。

紅巨星死亡之際發(fā)生大爆發(fā)，大部分氣體被驅(qū)散到宇宙空間中去，最后變成了中子星，這是普通的超新星爆發(fā)。但是具有太陽(yáng)質(zhì)量30倍以上的紅巨星，在其死亡時(shí)不會(huì)馬上發(fā)生爆發(fā)，由于其引力巨大，紅巨星會(huì)向中心坍塌，在中心形成黑洞，原來(lái)星體的外部物質(zhì)會(huì)一邊旋轉(zhuǎn)一邊落入黑洞，

這時(shí)巨大的能量被釋放出來(lái)，一些物質(zhì)則以接近光速被噴射出來(lái)。這些噴射物質(zhì)沖擊宇宙空間，如果撞上另外一撥的噴射物質(zhì)，將形成高溫火球，同時(shí)釋放大量的伽馬射線。這就是所謂的伽馬射線爆發(fā)。有時(shí)，甚至引起物質(zhì)噴射的恒星也會(huì)被刮跑。這就是專家觀測(cè)到的比普通超新星更巨大的“極超新星爆發(fā)”。

伽馬射線爆發(fā)能量巨大，單是作為伽馬射線釋放的能量就可達(dá)到普通超新星爆發(fā)能量的幾十倍到幾百倍。在銀河系內(nèi)也可能發(fā)生伽馬射線爆發(fā)，其頻率因觀測(cè)例子不多，還說(shuō)不清楚。如果從目前觀測(cè)到的情況估計(jì)，在銀河系每1000萬(wàn)年便可能發(fā)生一次伽馬射線爆發(fā)，相比之下，在距地球3000光年以內(nèi)的區(qū)域，可能要幾億年發(fā)生一次。盡管頻率不高，卻對(duì)地球的生物有可能造成毀滅性打擊。

由于氮氧化合物破壞臭氧層，在以后幾十年間地球生物將直接遭受來(lái)自太陽(yáng)紫外線的傷害。另外，氮氧化合物還能形成酸雨，對(duì)地球表面的生物和建筑物造成破壞。高能量的伽馬射線在大氣中有可能通過(guò)核反應(yīng)制造放射性物質(zhì)，對(duì)地球的災(zāi)害可能遠(yuǎn)比紫外線和酸雨嚴(yán)重。如果伽馬射線爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊波襲擊地球，將引起大規(guī)模的地震或海嘯，地表也將受到大量宇宙射線的照射，這將引起災(zāi)難性后果。專家認(rèn)為，在過(guò)去地球發(fā)生的數(shù)起生物大滅絕中，不排除有因伽馬射線爆發(fā)而造成的。

地球自轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)

月球以每年約3.8厘米的速度遠(yuǎn)離地球，地球自轉(zhuǎn)的周期也正一點(diǎn)點(diǎn)地變長(zhǎng)?，F(xiàn)在的地球一天(自轉(zhuǎn)周期)約24個(gè)小時(shí)，月球與地球的平均距離大約38萬(wàn)千米。但是，10億年后地球的1天約變?yōu)?1個(gè)小時(shí)，月球?qū)⑦h(yuǎn)離地球約41萬(wàn)千米。反過(guò)來(lái)追溯過(guò)去，月球靠近地球時(shí)的每天時(shí)間比現(xiàn)在短，10億年前的地球一天約19個(gè)小時(shí)，與月球的距離約35萬(wàn)千米。再者月球誕生的45億年前，地球的一天約5個(gè)小時(shí)，可推斷當(dāng)時(shí)月球距地球只有2萬(wàn)千米左右。

4億6千萬(wàn)年后，那時(shí)人們將永遠(yuǎn)不可能看到日全食了。日食是月球進(jìn)入太陽(yáng)與地球之間，遮住太陽(yáng)光的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，在地球看月球與太陽(yáng)的外觀大小幾乎相等，可以看到月球完全遮住太陽(yáng)的日全食，遮住局部的日環(huán)食或日偏食。未來(lái)月球遠(yuǎn)離地球而去，人們看到的月球比太陽(yáng)小得多，因此，月球?qū)o(wú)法完全遮住太陽(yáng)，人類只能看到日環(huán)食和日偏食。

地球在月球力作用下引起海潮的漲落，在潮汐力作用下向著月球方向及其相反方向的海面上漲。月球作用在地球上各點(diǎn)的引力均向著月球中心，而且越靠近月球引力越大。所以向著月球的一側(cè)引力大，背著月球的另一側(cè)是地球的離心力占主導(dǎo)地位。但是由于海面的變化需要時(shí)間，潮水上漲的方向?qū)嶋H上是偏向地球的自轉(zhuǎn)方向，即使海面上漲的月潮汐力是作用在地球自轉(zhuǎn)的反方向上，對(duì)地球自轉(zhuǎn)起到制動(dòng)的作用，使地球自轉(zhuǎn)減速。

?那么，地球的自轉(zhuǎn)會(huì)減慢到什么程度？月球會(huì)遠(yuǎn)離到多遠(yuǎn)呢？現(xiàn)在月球大約27日繞地球1周。隨著月球的遠(yuǎn)離，公轉(zhuǎn)周期變長(zhǎng)，地球自轉(zhuǎn)的周期也減慢，其減速的比例大于月球公轉(zhuǎn)的速度。所以，地球的自轉(zhuǎn)周期早晚應(yīng)與月球的公轉(zhuǎn)周期一致。

如果太陽(yáng)不把地球吞滅，地球上的大海也仍然存在，那么大約140億年后地球的自轉(zhuǎn)周期將與月球的公轉(zhuǎn)周期相同，均為47天。地球與月球的距離約是現(xiàn)在的1.4倍，約55萬(wàn)千米。那時(shí)從地球來(lái)看，月球在同一個(gè)位置，朝向月球一面的海水仍將上漲，背向月球一面的海水不再變化。這是由于沒(méi)有使地球減速的潮汐摩擦力的作用，此后地球自轉(zhuǎn)不會(huì)再減慢，月球也不再遠(yuǎn)離地球。