磁极倒转（外文名：polar reversal），是指地磁南北极发生互换的现象。磁针无论在地球何处，其两端总是分别指向南北方向，说明地球是一个巨大的磁场。然而，地球的磁场并非一成不变，它的南北磁极曾经对换过位置，即地磁的北极变化成地磁的南极，而地磁的南极变成北极。
磁极倒转的原因主要有“受银河系的磁场变化影响”“地球内部物质的相互作用导致”“陨石撞击地球引发”三种说法。对于地球完成这个倒转过程需要多长时间，科学家们一直没有定论，估计的时间范围从几千年到28万年不等。
地球磁场倒转是一种很少发生的现象，一旦发生，地球会有一段时间完全没有磁场，将对人类产生灾难性的影响。全球的气候会发生重大改变，所有位于地球近地轨道上的导航和通信卫星在太阳风吹打下都会被损坏，人类通讯瘫痪；地球上所有靠地球磁场导航的生物都会迷失方向，导致生物大灭绝；此外，由于地球失去地磁场保护，臭氧层不能在地磁场作用下附着在地球表面，从而使没有臭氧层保护的地球暴露在宇宙射线、太阳粒子辐射下，这会对地球气候、人类生命产生致命影响。
科学发现与历史记录
科学家们在对地磁场的研究中发现，地磁场是变化的，不仅强度不恒定，而且磁极也在发生变化，每隔一段时间就要发生一次磁极倒转现象。
早在20世纪初，法国科学家布律内就发现，70万年前地磁场曾发生过倒转。1928年，日本科学家松山基范也得出了同样的研究结果。第二次世界大战后，随着古地磁研究的发展，人们获得了越来越多的地磁场倒转证据。如岩浆在冷却凝固成岩石时，会受到地磁场的磁化而保留着像磁铁一样的磁性，其磁场方向和成岩时的地磁场方向一致。科学家在研究中发现，有些岩石的磁场方向与现代地磁场方向相同，而有些岩石的磁场方向与现代地磁场方向正好相反。科学工作者通过陆上岩石和海底沉积物的磁力测定，及洋底磁异常条带的分析发现，在过去的7600万年间，地球曾发生过171次磁极倒转。距今最近的一次发生在70万年前。
原理猜想
磁极倒转产生原理有两种猜想：偶然现象和必然现象。地球地核除了内地核是固体（高压导致），其余部分是液体，为液态铁质。由于磁场产生的猜想是“铁液循环流动产生电磁”，那么由于某些对流可能突发导致回路，回路衍生到地表产生反回路，最后导致整个磁场倒转。整个过程3万~100万年不等，地磁场首先完全混乱，然后经历1万年左右消退，接着在反方向增强，也有人认为，几千年内就可以解决这种问题。关于地磁倒转的问题，地质学家和地球物理学的主流观点有两种：一种认为，这种磁极倒转是偶然事件，可能是对流产生的。如果地球内部某处的磁性突然比其他地方强，则它会将磁力挤出地表，挤到地表的磁力形成一个小磁场，并会反作用于原磁力溢出点，在这种情况下，就发生了磁极倒转；另一种认为，地球磁场的倒转并不是一个随机事件，而是有一定的规律可循，也是可以预报的。只是由于地心变化太过复杂，人们还没能够总结出类似流体运动的规律。
产生原因
磁场是地球非常重要的一个属性，人们根据磁极的现象发明了指南针，但是地球的磁极并不是一直不变的，而是经常的发生倒转。关于磁极为什么会倒转，还没有肯定的答案。地球从产生到现在，磁场的方向是一直在改变的，只不过相对缓慢而已。
关于磁极倒转有许多的说法，比较占主流的有：磁极倒转是因为地球处在银河系这个大磁场中，地球磁极的倒转是根据银河的磁极倒转来转变的；地球内部的物质不断碰撞的结果，碰撞使地球内部的磁场不断的变化；陨石撞击地球致使磁场发生了转变。
倒转周期
对于地球完成这个倒转过程需要多长时间，科学家们的研究一直处于猜测状态，估计的时间范围从几千年到28万年不等。佛罗里达国际大学地球物理学布拉德福德・克莱门特（Bradford Clement）领导的研究小组发现，地球磁场完成一次倒转大约需要7000年的时间。地球磁极的转换速度在不同的区域存在差别。在接近赤道的区域只需要2000年，而在接近南北极的区域需要11000年。这正是以前的不同研究得出的地球磁极转换速度不同的原因。
克莱门特解释说，这是因为在南北大磁场缺席的状态下，地核产生了一个微弱的磁场，使地球表面出现了众多的“袖珍小磁极”。最终，新的两大磁极再次形成，但是南北磁极发生了对调，并且恢复了磁场强度。此次研究中，科研人员在南纬46度至北纬60度之间的不同经度上在大湖的湖床或者海底钻取岩芯。由于岩芯中的矿物质保存着地球磁场转换的历史记录，科学家通过不同地点、不同历史时期的岩芯记录进行比较就可以确定每次地球磁极转换所需要的时间。
后果影响
地球磁场倒转是一种很少发生的现象，一旦发生，地球会有一段时间完全没有磁场，将对人类产生灾难性的影响，最大的灾难是太阳辐射。平时，这些宇宙射线在太空中就被地球磁场吞没了，然而地球两极倒转过程中一旦地球磁场消失，太阳粒子风暴将会猛击地球大气层，对地球气候和人类命运产生致命的影响。地球会整个暴露在各种强烈的宇宙射线下，全球的气候会发生重大改变；所有位于地球近地轨道上的导航和通信卫星在太阳风吹打下都会被损坏，人类通讯瘫痪；地球上所有靠地球磁场导航的生物，如燕子、羚羊、鲸目、鸽子和趋磁性细菌等都会迷失方向，导致生物大灭绝；此外，由于地球失去地磁场保护，臭氧层不能在地磁场作用下附着在地球表面，从而使没有臭氧层保护的地球暴露在宇宙射线、太阳粒子辐射下，这会对地球气候、人类生命产生致命影响。有科学家认为，存在古人类文明，由于磁极倒转覆灭了。
参考资料