地球的磁场保护着地球上的生物免受来自太空的有害辐射。但磁场会随着时间的推移而变化，在世界不同地区的表现也不同。地球磁场甚至可以完全改变极性，磁场的南北极会交换位置。这种现象被称为反转，上一次地球磁场反转发生在78万年前。
地球磁场的形状是地球南北磁极以及来自太阳的粒子流的结果。
在南美洲和南部非洲之间，有一个神秘的磁区，那里的磁场比我们预期的要弱得多。该地区的磁场弱而不稳定，所以被认为先于磁场反转，因此一些人认为这一特征可能是我们正面临磁场反转的证据。
弱磁场使我们更容易受到磁暴的影响，磁暴有可能摧毁包括电网在内的电子基础设施。南大西洋的磁场已经非常微弱，当卫星飞过它时，它会对卫星产生不利影响。这个奇怪的区域被认为与地球内部2889公里深的液态外核顶部的一块磁场指向不同的方向有关。如果它是一个非重复出现的特性，那么它的当前位置并不重要——它可能发生在任何地方，也许是随机的。但如果真是这样，那么其规模和深度的不断扩大是否会标志着新一轮反转的开始呢？然而，如果这是数百万年来反复出现的一系列特征中的最新一个，那么这将使磁场反转的可能性降低。
为了找到答案，研究人员去了圣赫勒拿岛，一个位于南大西洋中部的岛屿。这个岛是由火山岩构成的，拿破仑被流放到这里，最终于1821年去世。当火山岩冷却下来时，其中的小颗粒氧化铁被磁化，从而保存了当时地球磁场的方向和强度。我们收集了一些岩石，并把它们带回到利物浦的实验室，在那里进行了实验，以找出火山爆发时的磁场是什么样子。
地球表面地磁场，南大西洋磁场异常区域用黑色勾勒，圣赫勒拿岛上有颗星。颜色范围从弱场（蓝）到强场（黄）
研究结果显示，圣赫勒拿火山喷发期间的磁场方向与现在完全不同，这表明该地区的磁场远不如其他地区稳定。因此，它挑战了这种反常现象只存在了几个世纪的观点。整个地区可能在数百万年的时间尺度上一直不稳定，这意味着目前的情况并不像一些科学家所设想的那样罕见。
那么什么能解释这个奇怪的磁区呢？产生它的液体外核（通过对流）以如此高的速度移动，以至于变化可以在很短的时间内发生。外核与它上面的一层称为地幔的层相互作用，它的速度要慢得多。这意味着地幔不太可能在过去的一千万年里发生很大的变化。
从穿过地球的地震波，我们对地幔的结构有了一些了解。在非洲的地幔中有一个巨大的特征，在那里波浪通过地球的速度非常慢，这意味着最下面的地幔很可能有一个异常温暖的区域。这可能导致在那个特定位置与外核产生不同的相互作用，这可以解释南大西洋磁场的奇怪行为。
地球内部的另一个方面是内核，它是一个在外核之下的一个与冥王星大小相当的实心球。内核正在缓慢增长，但并非所有地方都以同样的速度增长。有一种可能是，它在一侧增长得快，在外核内部形成一股气流，气流流到大西洋半球下面的岩石地幔的外边界，这可能导致我们在圣赫勒拿岛发现的长时间尺度上磁场的不规则行为。
尽管对南大西洋不规则行为的确切原因仍有许多疑问，但这项研究表明，它已经存在了数百万年，很可能是地球神秘内部地球物理相互作用的结果。
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