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[小科普: 随我看地球 – VII (下集)]
- 地球磁场倒转到底有多可怕？
中华新闻网 2022-02-26 09:16
中华新闻社多伦多电（记者 马淼） 反极期之间的交替变化. 这些时间我们称之为”期” 或”极性期”(chrons 或Polarity Chron
二, 地磁倒转
地磁倒转(反向, 反转, 逆转 - Reversal)是指磁北极和磁南极的位置互换, 即是磁场在正极期和“); 若在”期”中出现次一级的变化, 我们称之为”亚期(Subchron 或Polarity Subchron”).
地磁倒转演绎图. 左：尚未倒转. 右：在倒转中. South = 南，North = 北. (图片来源: theconversation.com. NASA)
从统计上看, 倒转是随机发生的, 并无固定的周期性. 通过对海底磁异常的分析和陆地倒转序列的测年, 我们发现了过去8300万年时间里有184个极性间隔(183 个倒转. 平均约每45万年一次). 最近的一次就是发生在780,000年前的Brunhes正向期. 最近四次完成倒转所需的时间平均约为7,000 年. 持续的时间和纬度有关, 完全倒转的持续时间通常在2,000到12,000年之间. 有些由定向漂移产生的稳定极性期被视为失败的倒转. 在漂移期间, 液体外核中的磁场会反转, 但在固体内核中却不会. 液态外核的扩散时间(漂移)尺度为500年或更短, 而固态内核的扩散时间(倒转)更长, 大约3,000年.
地磁倒转是20世纪初由Bernard Brunhes等人在火山岩中发现的. 当时人们对地球的极性知之甚少，倒转现象因此没有引起人们很大的兴趣.上世纪50年代前, 人们认识到了大多数磁化的火山岩在岩石冷却时都保留了地球磁场的痕迹. 由于对岩石缺乏绝对年龄的测定方法, 人们对时间没有准确的概念, 误认为大约每百万年会发生一次逆转. 1950年后, 随着放射测年技术得到改进, 倒转研究才被提到议事日程上来. 于上世纪50和60年代, 地球磁场变化的信息主要通过研究船从海上收集. 当数据被绘制在地图上时, 人们才发现大洋底存在着非常规则和连续的磁条(Magnetic Stripes, 如下图所示).
Mid-Ocean Ridge = 洋中脊, Lithosphere = 岩石圈, Magma = 岩浆, Normal Magnetic Polarity = 正向期, Reversed Magnetic Polarity = 反向期, 箭头表示洋底向扩张, 大红磁条为最年轻, 绿色最老 (图片来源: http://year9scienceourchangingearth.weebly.com/examining-the-earths-structure.html)
1963年加拿大科学Morley提出了对磁条的理论解释, 但他的文章被”科学Nature”和”Journal of Geophysical Research”同时拒绝. 直到1967年他的文章才见诸于文学杂志”周六评论”上. 其后的Morley–Vine–Matthews假说成为了对大陆漂移和海底扩张理论的首次关键性的科学检验. 这很快推进了板块构造理论的发展, 也从此证实了德国科学家魏格纳(Alfred Wegener)于1921年1月在德国法兰克福举行的地质研讨会上首次提出的大陸漂移理论, 为被嘲讽了40多年的魏格纳平了反. 魏格纳是地质学家, 冰川学家和气候学家. 在第一次世界大战中多处受伤, 因大陆漂移说遭讥讽而忧郁寡欢. 1930年在格陵兰考察冰川时遇难.
华裔科学家许靖华上世纪60年代未在深海钻探计划(Deep Sea Drilling Project)中根据海底扩张的速率, 推断出了南大西洋洋中脊7条磁条的年龄分别为: 10, 21, 25, 35, 37, 50和65百万年，二个月后的船上最终分析结果为: 9, 24, 26, 33, 40, 49 和67百万年, 二者相当接近, 科学预测之准令人惊奇.
在0-8300万年这段时间里, 极性期持续时间较短, 一般为几千年到几百万年, 所以都被称为极性期或亚极性期(Chron或Subchron). 8300万年来有33个极性期(Chrons), 其中C29r反向期正好在恐龙绝灭的时候, 所以变得十分有名, 但实际上和恐龙绝灭没有顶点的直接关系. 在新生代的6500万年里极性期有29个. 即C1-C29. 前面的”C”代表新生代(Cenozoic)的第一字母.
除了以上较短的极性期外, 从8300万年到古生代奥陶纪, 地质历史上还存在着三个极性超期(Superchrons): 1, 白垩纪超正向期, 或者代号叫C34, 持续时间为4000万年(1.2亿到0.83亿年)；2，克埃曼(Kiaman)超反向期. 此期一直从晚石碳纪(Late Carboniferous, 3.12亿年)到晚二叠纪(Late Permian, 2.62亿年), 持续时间为5000多万年，相当长; 3, 奥陶纪超反向期或叫莫耶洛(Moyero)超反向期, 持续时间从4.85-4.63亿年, 为期约为2000万年, 但是此超期迄今为止尚存质疑.
磁极倒转的原因
地球和其他具有磁场的行星一样, 其磁场被认为是由”电机”运动产生的. 行星核心中的铁水对流会产生电流, 从而也产生磁场. 在行星”电机”的模拟中, 逆转经常从潜在的动力中自发出现. 在实验室的液态金属“VKS2”实验中也观察到了间隔不规则的全球磁场反转.
太阳磁场每9-12年会发生一次自发逆转. 然而, 太阳磁场强度在反转期间会大大增加, 而地球磁场反转却发生在低磁场强度的时候.
触发器假说
有些科学家认为地磁反转不是自发过程, 而是由直接扰乱地球核心流动的外部事件触发的, 其中包括外部撞击事件, 或内部事件, 如在俯冲带由于板块运动, 把大陆地块带入地幔, 或在地核-地幔边界起动新的地幔柱. 这一假说认为, 这些事件中的任何一个都有可能导致”电机“大规模中断, 从而有效地关闭地磁场. 然而, 地层学中关于逆转和冲击事件之间相关性的证据很弱, 也没有证据表明在白垩纪-第三纪时(6500万年前)在墨西哥尤卡坦半岛(Yucatan)由撞击引发的恐龙绝灭事件与地磁倒转有关.
地磁倒转对生物圈有什么影响
若问磁极倒转对生物有何影响, 可以肯定, 不同的人会给予不同的回答. 其实在发现第一个磁极倒转不久, 科学家们就已开始探索地磁倒转与生物绝灭之间的可能联系. 大多数人主张地球磁场在反转期间会减弱很多, 这可能会给宇宙射线中的高能粒子流打开轰击地球之门, 从而破坏大气层中的臭氧层而对地球生命造成威胁, 给全球生命带来全球性灾难. 也有人认为, 当磁北极南下时, 大陆将会朝着一个方向或另一个方向倾斜, 引发大地震和气候的迅速变化而导致物种灭绝.
2012年德国科学家对格陵兰冰芯的研究显示，在41,000 年前的一次短暂的完全逆转期间, 磁场强度降低, 是目前正常值的 5%, 并导致同位素铍10 和碳14值增高. 这次事件被称为拉尚漂移“Laschamp Excursion”事件. 有人认为, 这种地磁屏蔽的丧失导致了澳大利亚巨型动物(Metafauna)和欧洲尼安德特人(Homo neanderthalensis,是直立人和智人的过渡种.见图)的灭绝和洞穴艺术的出现.
然而, 迄今为止我们尚缺乏确凿的证据表明Laschamp事件与许多巨型动物物种和尼安德特人的绝灭存在某种因果关系. 同时, 由于这次事件中放射性同位素缺乏急剧变化, 使人们对Laschamp事件给全球环境带来的真正恶化影响产生了重大怀疑.
4万年前的欧洲尼安德特人(Homo neanderthalensis). 有人认为他们是绝灭于末次冰川的Laschamp地磁反向期，也有人认为没有可靠的证据，和Laschamp地磁反向期无关 (图片来源: https://www.vox.com/science-and-health/2018/11/15/18095687/neanderthal-nature-savages-head-injuries-modern-human)
古地磁强度测量表明, 磁场在反转过程中并不会完全消失. 根据过去800,000年的古地磁强度分析, 在 Brunhes-Matuyama反转期间, 磁云盾顶部仍然保持在大约三个地球半径的高空中. 即使内部磁场消失殆尽, 太阳风也可以在地球的电离层中引发地磁场, 完全可以保护地表免受高能粒子流的冲击.
由于多种原因, 我们很难对灭绝和逆转之间的相关性进行检验. 大型动物在化石记录中太稀少, 无法进行很好的统计. 因此, 古生物学家转向对微体化石的研究. 统计分析显示没有证据表明逆转和微体生物灭绝之间存在任何关系. 我们对大量海洋微体古生物的长期研究也没有发现倒转和绝灭之间有明显的相关性. 然而，我们对中新世末期(latest Miocene)500万年前的大西洋海底微体古生物研究发现(J. Zhang and D. Scott, 1996, Marine Micropaleontology)，虽然地磁倒转和物种绝灭没有明显的关系，但对生物的生态表型(Ecophenotype)似乎有某种联系,比如,会导致生物壳体旋转方向的改变. 有些生物壳体的旋转方向对海水温度敏感，而地磁倒转会引起气候和海水变冷, 因此，有可能存在直接或间接的关系.
当古地磁用于岩石单元或地层学的时候, 通常称之为地磁带(Magnetozone). 地层学很多时候是利用各门学科综合研究, 如地磁学, 生物学, 化学, 同位素学, 岩石学, 天体学, 旋回学, 层序地层学, 地震学等等. 为了描述上的方便,英文里于是就有了一个有趣而包罗万象的地层学名词：Magnetobiochemolithoastrocycloalloseismoclimatochronosratigraphy. 这大概是世界上最长的英文单词了，从中我们还可以看出做一个地层学家, 尤其做一个优秀的地层学家有多难.
回归正传, 太阳风暴轰击地球大气层的带电粒子会在地球大气层上打洞, 这可能会伤害人类, 就像南极洲上空的臭氧层空洞那样. 但是, 这些空洞不会是永久性的，它们可能会存在1到10年之久然后消退，故可能会引发人类患皮肤癌的机率, 但不会发生全球性的大陆转移或其他全球性灾变. 地球科学家从化石和其他记录中也可以证明这一点.
从整个地质历史来看, 也没有任何现象可以证明地磁反转会引发地震和火山. 由于人类看不到或感觉不到地磁场的存在, 所以我们也不会注意到逆转带来的任何重大变化.
然而，有一点可以肯定，地磁倒转不仅对于现代卫星技术, 通信技术, 航空航天, 测量技术等方面产生不良影响, 而且对于一些依赖磁场生存的动物, 鸟类, 如蜜蜂, 鲑鱼, 海龟, 鲸鱼, 细菌和鸽子也会受到扰乱和影响, 会导致它们迷失游移和飞行方向. 我们已经知道,即使是现在正向期的太阳风暴也会损坏卫星，导致停电, 中断无线电通信. 如果磁场及其屏蔽功能明显变弱, 地磁倒转等, 其负面作用显然也会增加. 为了避免这些天灾可能带来的损失，人类都在不断地探索对冲的办法以减少损失.由于地磁倒转是个漫长的时间过程，生物对环境也会作出自身调节以适应新环境的需要，这和我们常见的细菌和病毒为什么会出现抗药性的道理一样，也就是达尔文所说的适应辐射(Adaptive Radiation). 英国全才哲学家斯宾舍所说的适者生存(Survival of the fittest. Herbert Spencer, Principles of Biology,1864)也是同样的意思. 在军事学上，这叫”敌变我变”. 毕竟不会适应新环境的生物是愚蠢的生物. 于是又有了达尔文的”物竞天择，适者生存 - Survival of the Fittest by Means of Natural Selection (Charles Darwin, Origin of Species, 1869).
在此, 想特别提示一下一个常被人们忽略的生物绝灭事件. 根据美国Kansas大学教授Adrian Melott等(Science News, 2018-12-13), 大约于260万年前(上新世末的最后一期 - Piacenzian期), 来自150光年以外的一颗或一系列超新星(Supernova,见下图)的宇宙能量海啸(Cosmic Energy Tsunami)轰击地球, 重创了大气层, 引发了气候剧变, 导致大型海洋动物大规模灭绝. 这个时期是高强度地磁正向期, 编号为C2A. 如果Melott等人是对的话, 也许可以说明只要宇宙能量流够強, 不管是正向期还是反向期, 他们还是可以突破高空磁云盾进入地表毁灭生命. 然而这种概率很小, 比陨石撞击的机会还要低得太多, 可能需要几百万年,甚至几亿年才会发生一次.
艺术家对260万年前的超新星爆炸演绎图 (图片来源: ESA/Hubble/L. Calcada/NASA Goddard太空飞行中心)
总之, 尽管地磁漂移和倒转会使磁场减弱, 或消失, 或导致太阳风暴和宇宙射线突破大气层而进入地表, 但在一般情况下不会对地球人类和其他生命造成灾难性打击. 然而在非常极端情况下, 不能完全排除其影响的可能性, 如超级行星爆炸引起的宇宙能量海啸, 但这种机率极小. 我们正处于地磁 Brunhes正向期(也有人认为正在倒转), 强度正盛, 构不成对人类的威胁. 既使现在开始倒转, 也需要数千年, 甚至更长的时间, 地磁漂移的影响则更小. 所以我们可以完全宽心, 无需焦虑和自扰磁极倒转或漂移会给人类带来灭顶之灾.
二, 地磁倒转
地磁倒转(反向, 反转, 逆转 - Reversal)是指磁北极和磁南极的位置互换, 即是磁场在正极期和“); 若在”期”中出现次一级的变化, 我们称之为”亚期(Subchron 或Polarity Subchron”).
地磁倒转演绎图. 左：尚未倒转. 右：在倒转中. South = 南，North = 北. (图片来源: theconversation.com. NASA)
从统计上看, 倒转是随机发生的, 并无固定的周期性. 通过对海底磁异常的分析和陆地倒转序列的测年, 我们发现了过去8300万年时间里有184个极性间隔(183 个倒转. 平均约每45万年一次). 最近的一次就是发生在780,000年前的Brunhes正向期. 最近四次完成倒转所需的时间平均约为7,000 年. 持续的时间和纬度有关, 完全倒转的持续时间通常在2,000到12,000年之间. 有些由定向漂移产生的稳定极性期被视为失败的倒转. 在漂移期间, 液体外核中的磁场会反转, 但在固体内核中却不会. 液态外核的扩散时间(漂移)尺度为500年或更短, 而固态内核的扩散时间(倒转)更长, 大约3,000年.
地磁倒转是20世纪初由Bernard Brunhes等人在火山岩中发现的. 当时人们对地球的极性知之甚少，倒转现象因此没有引起人们很大的兴趣.上世纪50年代前, 人们认识到了大多数磁化的火山岩在岩石冷却时都保留了地球磁场的痕迹. 由于对岩石缺乏绝对年龄的测定方法, 人们对时间没有准确的概念, 误认为大约每百万年会发生一次逆转. 1950年后, 随着放射测年技术得到改进, 倒转研究才被提到议事日程上来. 于上世纪50和60年代, 地球磁场变化的信息主要通过研究船从海上收集. 当数据被绘制在地图上时, 人们才发现大洋底存在着非常规则和连续的磁条(Magnetic Stripes, 如下图所示).
Mid-Ocean Ridge = 洋中脊, Lithosphere = 岩石圈, Magma = 岩浆, Normal Magnetic Polarity = 正向期, Reversed Magnetic Polarity = 反向期, 箭头表示洋底向扩张, 大红磁条为最年轻, 绿色最老 (图片来源: http://year9scienceourchangingearth.weebly.com/examining-the-earths-structure.html)
1963年加拿大科学Morley提出了对磁条的理论解释, 但他的文章被”科学Nature”和”Journal of Geophysical Research”同时拒绝. 直到1967年他的文章才见诸于文学杂志”周六评论”上. 其后的Morley–Vine–Matthews假说成为了对大陆漂移和海底扩张理论的首次关键性的科学检验. 这很快推进了板块构造理论的发展, 也从此证实了德国科学家魏格纳(Alfred Wegener)于1921年1月在德国法兰克福举行的地质研讨会上首次提出的大陸漂移理论, 为被嘲讽了40多年的魏格纳平了反. 魏格纳是地质学家, 冰川学家和气候学家. 在第一次世界大战中多处受伤, 因大陆漂移说遭讥讽而忧郁寡欢. 1930年在格陵兰考察冰川时遇难.
华裔科学家许靖华上世纪60年代未在深海钻探计划(Deep Sea Drilling Project)中根据海底扩张的速率, 推断出了南大西洋洋中脊7条磁条的年龄分别为: 10, 21, 25, 35, 37, 50和65百万年，二个月后的船上最终分析结果为: 9, 24, 26, 33, 40, 49 和67百万年, 二者相当接近, 科学预测之准令人惊奇.
在0-8300万年这段时间里, 极性期持续时间较短, 一般为几千年到几百万年, 所以都被称为极性期或亚极性期(Chron或Subchron). 8300万年来有33个极性期(Chrons), 其中C29r反向期正好在恐龙绝灭的时候, 所以变得十分有名, 但实际上和恐龙绝灭没有顶点的直接关系. 在新生代的6500万年里极性期有29个. 即C1-C29. 前面的”C”代表新生代(Cenozoic)的第一字母.
除了以上较短的极性期外, 从8300万年到古生代奥陶纪, 地质历史上还存在着三个极性超期(Superchrons): 1, 白垩纪超正向期, 或者代号叫C34, 持续时间为4000万年(1.2亿到0.83亿年)；2，克埃曼(Kiaman)超反向期. 此期一直从晚石碳纪(Late Carboniferous, 3.12亿年)到晚二叠纪(Late Permian, 2.62亿年), 持续时间为5000多万年，相当长; 3, 奥陶纪超反向期或叫莫耶洛(Moyero)超反向期, 持续时间从4.85-4.63亿年, 为期约为2000万年, 但是此超期迄今为止尚存质疑.
磁极倒转的原因
地球和其他具有磁场的行星一样, 其磁场被认为是由”电机”运动产生的. 行星核心中的铁水对流会产生电流, 从而也产生磁场. 在行星”电机”的模拟中, 逆转经常从潜在的动力中自发出现. 在实验室的液态金属“VKS2”实验中也观察到了间隔不规则的全球磁场反转.
太阳磁场每9-12年会发生一次自发逆转. 然而, 太阳磁场强度在反转期间会大大增加, 而地球磁场反转却发生在低磁场强度的时候.
触发器假说
有些科学家认为地磁反转不是自发过程, 而是由直接扰乱地球核心流动的外部事件触发的, 其中包括外部撞击事件, 或内部事件, 如在俯冲带由于板块运动, 把大陆地块带入地幔, 或在地核-地幔边界起动新的地幔柱. 这一假说认为, 这些事件中的任何一个都有可能导致”电机“大规模中断, 从而有效地关闭地磁场. 然而, 地层学中关于逆转和冲击事件之间相关性的证据很弱, 也没有证据表明在白垩纪-第三纪时(6500万年前)在墨西哥尤卡坦半岛(Yucatan)由撞击引发的恐龙绝灭事件与地磁倒转有关.
地磁倒转对生物圈有什么影响
若问磁极倒转对生物有何影响, 可以肯定, 不同的人会给予不同的回答. 其实在发现第一个磁极倒转不久, 科学家们就已开始探索地磁倒转与生物绝灭之间的可能联系. 大多数人主张地球磁场在反转期间会减弱很多, 这可能会给宇宙射线中的高能粒子流打开轰击地球之门, 从而破坏大气层中的臭氧层而对地球生命造成威胁, 给全球生命带来全球性灾难. 也有人认为, 当磁北极南下时, 大陆将会朝着一个方向或另一个方向倾斜, 引发大地震和气候的迅速变化而导致物种灭绝.
2012年德国科学家对格陵兰冰芯的研究显示，在41,000 年前的一次短暂的完全逆转期间, 磁场强度降低, 是目前正常值的 5%, 并导致同位素铍10 和碳14值增高. 这次事件被称为拉尚漂移“Laschamp Excursion”事件. 有人认为, 这种地磁屏蔽的丧失导致了澳大利亚巨型动物(Metafauna)和欧洲尼安德特人(Homo neanderthalensis,是直立人和智人的过渡种.见图)的灭绝和洞穴艺术的出现.
然而, 迄今为止我们尚缺乏确凿的证据表明Laschamp事件与许多巨型动物物种和尼安德特人的绝灭存在某种因果关系. 同时, 由于这次事件中放射性同位素缺乏急剧变化, 使人们对Laschamp事件给全球环境带来的真正恶化影响产生了重大怀疑.
4万年前的欧洲尼安德特人(Homo neanderthalensis). 有人认为他们是绝灭于末次冰川的Laschamp地磁反向期，也有人认为没有可靠的证据，和Laschamp地磁反向期无关 (图片来源: https://www.vox.com/science-and-health/2018/11/15/18095687/neanderthal-nature-savages-head-injuries-modern-human)
古地磁强度测量表明, 磁场在反转过程中并不会完全消失. 根据过去800,000年的古地磁强度分析, 在 Brunhes-Matuyama反转期间, 磁云盾顶部仍然保持在大约三个地球半径的高空中. 即使内部磁场消失殆尽, 太阳风也可以在地球的电离层中引发地磁场, 完全可以保护地表免受高能粒子流的冲击.
由于多种原因, 我们很难对灭绝和逆转之间的相关性进行检验. 大型动物在化石记录中太稀少, 无法进行很好的统计. 因此, 古生物学家转向对微体化石的研究. 统计分析显示没有证据表明逆转和微体生物灭绝之间存在任何关系. 我们对大量海洋微体古生物的长期研究也没有发现倒转和绝灭之间有明显的相关性. 然而，我们对中新世末期(latest Miocene)500万年前的大西洋海底微体古生物研究发现(J. Zhang and D. Scott, 1996, Marine Micropaleontology)，虽然地磁倒转和物种绝灭没有明显的关系，但对生物的生态表型(Ecophenotype)似乎有某种联系,比如,会导致生物壳体旋转方向的改变. 有些生物壳体的旋转方向对海水温度敏感，而地磁倒转会引起气候和海水变冷, 因此，有可能存在直接或间接的关系.
当古地磁用于岩石单元或地层学的时候, 通常称之为地磁带(Magnetozone). 地层学很多时候是利用各门学科综合研究, 如地磁学, 生物学, 化学, 同位素学, 岩石学, 天体学, 旋回学, 层序地层学, 地震学等等. 为了描述上的方便,英文里于是就有了一个有趣而包罗万象的地层学名词：Magnetobiochemolithoastrocycloalloseismoclimatochronosratigraphy. 这大概是世界上最长的英文单词了，从中我们还可以看出做一个地层学家, 尤其做一个优秀的地层学家有多难.
回归正传, 太阳风暴轰击地球大气层的带电粒子会在地球大气层上打洞, 这可能会伤害人类, 就像南极洲上空的臭氧层空洞那样. 但是, 这些空洞不会是永久性的，它们可能会存在1到10年之久然后消退，故可能会引发人类患皮肤癌的机率, 但不会发生全球性的大陆转移或其他全球性灾变. 地球科学家从化石和其他记录中也可以证明这一点.
从整个地质历史来看, 也没有任何现象可以证明地磁反转会引发地震和火山. 由于人类看不到或感觉不到地磁场的存在, 所以我们也不会注意到逆转带来的任何重大变化.
然而，有一点可以肯定，地磁倒转不仅对于现代卫星技术, 通信技术, 航空航天, 测量技术等方面产生不良影响, 而且对于一些依赖磁场生存的动物, 鸟类, 如蜜蜂, 鲑鱼, 海龟, 鲸鱼, 细菌和鸽子也会受到扰乱和影响, 会导致它们迷失游移和飞行方向. 我们已经知道,即使是现在正向期的太阳风暴也会损坏卫星，导致停电, 中断无线电通信. 如果磁场及其屏蔽功能明显变弱, 地磁倒转等, 其负面作用显然也会增加. 为了避免这些天灾可能带来的损失，人类都在不断地探索对冲的办法以减少损失.由于地磁倒转是个漫长的时间过程，生物对环境也会作出自身调节以适应新环境的需要，这和我们常见的细菌和病毒为什么会出现抗药性的道理一样，也就是达尔文所说的适应辐射(Adaptive Radiation). 英国全才哲学家斯宾舍所说的适者生存(Survival of the fittest. Herbert Spencer, Principles of Biology,1864)也是同样的意思. 在军事学上，这叫”敌变我变”. 毕竟不会适应新环境的生物是愚蠢的生物. 于是又有了达尔文的”物竞天择，适者生存 - Survival of the Fittest by Means of Natural Selection (Charles Darwin, Origin of Species, 1869).
在此, 想特别提示一下一个常被人们忽略的生物绝灭事件. 根据美国Kansas大学教授Adrian Melott等(Science News, 2018-12-13), 大约于260万年前(上新世末的最后一期 - Piacenzian期), 来自150光年以外的一颗或一系列超新星(Supernova,见下图)的宇宙能量海啸(Cosmic Energy Tsunami)轰击地球, 重创了大气层, 引发了气候剧变, 导致大型海洋动物大规模灭绝. 这个时期是高强度地磁正向期, 编号为C2A. 如果Melott等人是对的话, 也许可以说明只要宇宙能量流够強, 不管是正向期还是反向期, 他们还是可以突破高空磁云盾进入地表毁灭生命. 然而这种概率很小, 比陨石撞击的机会还要低得太多, 可能需要几百万年,甚至几亿年才会发生一次.
艺术家对260万年前的超新星爆炸演绎图 (图片来源: ESA/Hubble/L. Calcada/NASA Goddard太空飞行中心)
总之, 尽管地磁漂移和倒转会使磁场减弱, 或消失, 或导致太阳风暴和宇宙射线突破大气层而进入地表, 但在一般情况下不会对地球人类和其他生命造成灾难性打击. 然而在非常极端情况下, 不能完全排除其影响的可能性, 如超级行星爆炸引起的宇宙能量海啸, 但这种机率极小. 我们正处于地磁 Brunhes正向期(也有人认为正在倒转), 强度正盛, 构不成对人类的威胁. 既使现在开始倒转, 也需要数千年, 甚至更长的时间, 地磁漂移的影响则更小. 所以我们可以完全宽心, 无需焦虑和自扰磁极倒转或漂移会给人类带来灭顶之灾.
作者：章纪君，1982年12月赴美国纽约哥伦比亚大学拉蒙特地质研究所(Lamont-Doherty Geological Observatory)研究海洋浮游有孔虫；1984年赴美国田纳西州Vanderbilt 大学学习海洋钙质超微浮游生物; 自1987年至2013年在美国自然历史博物馆微体古生物出版社和拉蒙特地质研究所从事特殊出版物编辑，海洋古生物及生物地层学和天外物质的研究。1991年移民加拿大并进入哈里法克斯的达尔豪斯(Dalhousie)大学深造，1996年取得博士学位。在学期间获奖情况：1996-1999年：美国弗罗里达大学美国国家科学基金会 (NSF) 的博士后资助。1993-1996年连续四年获达尔豪斯大学研究生 Izaak Walton Killam 纪念奖学金。1994年获美国地质学会 (GSA) 学生研究奖。1993年获美国全球一年一度一人的Cushman 基金会学生奖。1991-1993年连续二次获达尔豪斯大学研究生奖学金。1991-1996仼达尔豪斯大学助教。
1997年在法国Anger大学地质系做访问教授。2000年后在利比亚－美国合营公司－”绿州石油公司”任实验室主任，从事古生物，地层和古盆地重建工作， 同时担任石油公司的地质，古生物学的教育培训工作。
出版物二部书，中文版一部由”海洋出版社”出版, 合著1988, 438pp; 另一部英文版由Springer-Verlag 出版社出版, 合著, 1985, 370pp. 1985-1986期间曾参与中国的“辞海”汇编。1987-2013, 在美国自然历史博物馆微体古生物出版社单人编译和合作编译20余本Ellis and Messina “Catalogue of Foraminifera”, “Catalogue of Ostracoda” and “Catalogue of Diatom”. 1995-2004年间担任过美国的“Marine Micropaleontology”杂志的审稿工作。
在”海洋出版社”1988年专著一书中，命名了16个第四纪底栖有孔虫新物种. 另外在美国 ”Micropaleontology”1995年一文中，命名了一个渐新世(Oligocene)的浮游有孔虫一个新属(Protentelloides) 和二个新种(Protentelloides primitiva 和Protentelloides dalhousiei).
出版文章20余篇，发表于各种科学杂志上, 如美国的Palaios, Deep Sea Research, Marine Micropaleontology, Micropaleontology, Paleoceanography, Geology, Acta Oceanologica Sinica（中国）等.为利比亚绿洲石油公司撰写内部专业报告20余篇和若干外承(External）地质报告的审核工作.
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