沉積物的積累和滑落過程每時每刻都在發生,液態鐵流的往返運動同樣也是每時每刻都在發生,但是地球磁場的倒轉卻並不是那麼頻繁的。因此,地下鐵流和沉積物正常的上升和下落並不會強烈地改變地球磁場,隻有那些劇烈的地下物質“大雪崩”,才會使地下發生翻天覆地的變化,導致地球磁場發生混亂,甚至出現磁場的倒轉。上湧的物質流還會加熱地核之上的地幔,讓一些岩漿奔湧到達地球表麵,形成大麵積的火山岩。
科學家認為,小行星撞擊地球是地磁倒轉的根本原因。
小行星撞擊地球會帶來生物大災難。人們發現,伴隨著小行星的撞擊,地下岩漿會噴湧出來,形成麵積廣大的玄武岩。撞擊是如何使地下物質以岩漿的形式噴出,形成玄武岩覆蓋地球表麵的呢?科學家認為,小行星或彗星撞擊地球後,核幔邊界處的沉積物被震蕩,熱的鐵流會在某些薄弱處與地幔接觸,迅速加熱地幔物質,產生的岩漿上升到地殼的縫隙處,噴湧上來形成大麵積的玄武岩。小行星或彗星傾斜地撞擊到地球上,使地球磁場在幾千年中崩潰,撞擊甚至造成了地下物質上百萬年的震蕩,導致地球磁場緩慢地重建,地球磁極再次形成,發生了倒轉。
有些學者質疑,引起恐龍滅絕的星體撞擊事件確實曾伴隨著印度德幹高原的大麵積的玄武岩的出現,但是當時卻並沒有發生地磁的倒轉,這又該如何解釋呢?
科學家認為,原因很簡單,6500萬年前的那次撞擊是一次直立撞擊。造成恐龍絕滅的那顆星體撞到了中美洲尤卡坦半島上,形成了一個大型的撞擊坑。地質研究顯示,尤卡坦半島的大型撞擊坑確實是直立撞擊的產物。直立撞擊不會在地幔和地核邊界產生水平方向的分力,因此無法造成沉積物大雪崩,也就不會出現地磁倒轉。而傾斜撞擊則不同,一次大的傾斜撞擊將強烈地影響核幔邊界的沉積物狀態,引發地磁倒轉。
在地球磁場倒轉的曆史記錄中,有一個被稱為“漫長沉寂”的時期。這個時期從距今1.2億年開始,持續了3500萬年,這期間一次地磁倒轉也沒有發生過。在這個時期結束後,地磁倒轉再次出現,而且又開始頻繁發生,就像正常的時候一樣。對這個反常的現象在提出“假說”以前無法做出合理的解釋。
漫長沉寂說明地下沉積物不發生大雪崩,表明此前必定有一次劇烈的撞擊“消耗”了大量的沉積物。在沉積物大雪崩導致地磁倒轉後,由於沉積物的積累需要一定的時間,沒有聚集足夠的沉積物,即使發生星體撞擊地球的事件,也不可能再次引發“大雪崩”,所以導致長時間根本沒有地磁倒轉的情況。因此,在漫長正常時期開始前,應該有一次劇烈的撞擊事件,而且伴隨著撞擊事件,應該有岩漿湧出,形成大麵積的玄武岩。地球磁場為什麼會倒轉呢?直到今天,科學家們還沒有定論。
地球磁場逆轉之謎(二)
用過指南針的人都知道,地球就像一個大磁鐵,磁北極在加拿大,磁南極在南極洲。指南針是一個小永磁體,小永磁體的南極指向地球的北極,小永磁體的北極指向地球的南極。這是它與地球磁場相互作用的結果。但並不是每個人都知道的是:指南針的方向並不是從來都指向南方的。
進入20世紀很久之後科學界才弄清楚,地球為什麼會有磁場。物理學家很久以前就知道在導體中通過電流會產生磁場。目前一般可接受的關於地球磁場的理論,涉及地球液態核心的行為。在我們腳下大約3000千米處,溫度接近5000攝氏度,壓力大約是大氣壓的一百萬倍。在這種條件下核心裏的鎳和鐵是液態的。再往深處,在更大的壓力下,原子被擠壓在一起,不能流動,遂成為一種固體。也就是說地核是由兩部分組成,即:外地核(液態)、內地核(固態)。根據地震波測定,地球內部大約有2400千米的厚度是液態的。
像這樣的液態金屬在旋轉中產生磁場,磁場又再產生較強的電流,如此反複形成強大的地球磁場。科學家都相信地球和太陽的強磁場都是這樣建立起來的。沒有液態核心的天體則不會有這樣強大的磁場。
但有一件令人驚訝的事實:地球的磁場並不是永遠指向同一個方向。每隔一段時間,它似乎就反向一次。曾經有過一段時間,磁北極是在南極洲,而磁南極最後的一次反向大約發生在約5萬年前,地點是在格陵蘭的附近。國外科技界把這種現象叫“地球磁場逆轉”。