上次地球磁极逆转花费的时间远远超过之前想象
地球的磁场似乎稳定且真实可靠，足以导航。
然而，这个磁场实际在不断缓慢漂移，变化和衰弱。地球磁北极目前正在向西伯利亚漂移，最近迫使现代导航的全球定位系统更新其软件。地球磁极比预期更快变化。
每隔几十万年左右，地球磁场就会发生极大的变化并逆转其极性：磁北极将移动到地理南极，最终再次返回。这种逆转在地球的历史上发生过无数次，但是科学家对于该磁场逆转的原因仅有有限的理解。
美国威斯康星大学麦迪逊分校的地质学家布拉德·辛格及其同事的最新研究发现，地球最近的一次磁场逆转大约在770000年前完成，整个过程至少经历了22000年。这比以前认为的要长几倍，该发现进一步引发了地球磁场转变的争议。
新的分析基于测量能力的进步以及对熔岩流，海洋沉积物和南极冰芯的全球调查，它们提供了对地球磁场湍流时间的详细研究。几千年来，地球磁场削弱，部分转移，再次稳定，然后最终逆转到我们今天所知的方向。
一些科学家认为我们可能正在经历逆转的早期阶段。随着磁场的减弱和移动，这些结果提供了更清晰，更细致的逆转图。其他研究人员对当前逆转的概念提出异议，这可能会以不同寻常的方式影响我们的电子世界。
辛格8月7日在《科学进步 》杂志上发表了他们的研究成果。他与日本熊本大学和加州大学圣克鲁兹分校的研究人员进行了合作。
辛格解释道：“逆转是在地球内部最深处产生的，但是这些效应一直在地球表面上显现出来，特别是在地球表面和大气层中。除非你有一个完整，准确和高分辨率的记录，表明在地球表面真正发生了磁场逆转，否则很难搞清产生逆转的机制是什么。”
地球的磁场是由地球的液态铁外核在固体内核周围旋转产生的。这种类似发电机工作的过程创造了一个最稳定的磁场，大致穿过地理上的北极和南极，但是在逆转期间，地球磁场会发生明显变化和减弱。
随着新的岩石形成（通常是火山熔岩流或沉积物沉积在海床上），这些岩石记录了它们被创建时的磁场。辛格这样的地质学家可以调查这一全球记录，将数百万年前的磁场历史拼凑起来。对于最近发生磁场逆转的记录是最清晰的。
松山基范
日本的松山基范是推测地磁场曾经在过去地球历史上经历地磁逆转的第一人。在今日正向磁极性的“布容期”之前的逆向磁极性期被称为“松山反向极性期”，这两个时期的边界被称为“布容尼斯－松山反转”。
根据目前的分析，辛格和他的团队研究了来自智利，塔希提岛，夏威夷，加勒比海和加那利群岛的熔岩流。该团队从这些熔岩流中采集样本。
辛格团队的科学家正进行野外调查
辛格说：“熔岩流是磁场的理想记录器。它们含有大量的含铁矿物质，当它们冷却时，它们会锁定磁场的方向上。但如果没有火山不断爆发，这是一个不稳定的记录。所以我们依靠细致的野外工作来确定正确的记录。”
研究人员将来自七个熔岩流序列的样品的磁读数和放射性同位素测年相结合，以“布容尼斯－松山反转”为中心，在大约70000年的时间内重建磁场。他们依靠Singer WiscAr地质年代学实验室开发的升级方法，通过测量岩石中钾的放射性衰变产生的氩，更准确地确定熔岩流的日期。
他们发现，根据地质标准，最终逆转很快，不到4000年。但是之前是一段长时间的不稳定，包括两次 暂时的，部分逆转，延续了18000年。这个时间跨度是最近提出的所有地球磁极逆转在9000年内结束的理论的两倍多。
熔岩流数据得到了海底磁性读数的证实。与熔岩相比，它提供了更连续但不太精确的数据来源。研究人员还利用南极冰芯跟踪铍的沉积，这是由宇宙辐射与大气相撞产生的。当磁场反转时，它会减弱并允许更多的辐射撞击大气层，从而产生更多的铍。
自人类开始记录地球磁场的强度以来，它每个世纪的强度降低了约5％。正如像辛格的研究揭示的那样，地球磁场变弱似乎是最终逆转的先兆，尽管很快就会出现逆转。
地磁逆转可能会显著影响导航以及卫星和地面通信。但目前的研究表明，人类社会将有几代人的时间来适应长期的地磁不稳定时期。
辛格说：“我已经在这个问题上工作了25，而且现在我们有了比以往任何时候都更丰富记录和更好记录，这些记录可以更好的研究地球上一次磁场逆转。”
