指北針是磁鐵做的

　我們利用指北針辨別方位，但你知道嗎？指北針指的並非地理上的北極，而是地球磁場的磁北極，兩者其實相隔有一段距離。

地球內部電磁作用

 　地球由外而內分為三部分：地殼、地函和地核。其中，地核又分成「液態的外核」和「固態的內核」，鐵和鎳是構成地核的主要物質。

　在極端高溫，外核的鐵和鎳融化成熾熱的「金屬濃湯」，不斷對流翻滾，再加上地球自轉引發的偏向力，形成螺旋狀的液態金屬渦流，如同通電的線圈，產生源源不絕的磁場。

地球外核的液態金屬渦流產生電磁效應，形成磁場。指北針指向的磁北極與地球自轉軸的北極點有一段距離。

不只偏移還會反轉

　不過，磁北極的位置並不固定，它會慢慢移動！目前，磁北極的位置在加拿大北部，它正以每年數十公里的速度，移向歐亞大陸的西伯利亞。

　磁極不僅愛「散步」，還會逐漸反轉！「磁北極」會從地球北極跑去南極附近，「磁南極」則移來北極。這些奇特現象顯示地球這部「行星發電機」有多複雜！

　科學家從海底火山噴發的火成岩、鐘乳石洞的石筍，都找到地磁反轉的證據。以板塊邊界的海底火山為例，岩漿中的磁鐵礦，在融化狀態會流動，並受地磁吸引而轉向，有如無數個「迷你」的指北針，明確指出當時地磁的N極、S極。

　海底火山噴發出的岩漿往兩側流動，隨板塊移動，早先形成的火成岩逐漸遠離，而越晚噴發的火成岩則越靠近邊界。科學家發現，每隔一段時期，岩層裡磁鐵礦的排列方向會反轉，如果把「正向」和「反向」排列的磁鐵礦用深淺不同的顏色標記，會形成像斑馬線的圖案，顯示地磁不止一次發生反轉！

阻擋粒子的防護罩

　地球磁場不僅讓指北針運作，它還有防護罩的功能，把來自太陽和深遠宇宙的帶電粒子儘量引向南北磁極。這些粒子的速度快，能量強，一旦掉落地球表面，不僅危害生物健康，還可能干擾電力與通訊設施。

　科學家認為，磁極反轉的過程，地球磁場可能減弱，雖不會完全消失，但依靠地磁指引方向的動物，如候鳥、海龜等，遷徙方向可能就會失準。另外，各種精密的衛星、通訊與導航設備，也可能受干擾而失常。

　地磁反轉並沒有固定的週期，最近一次發生約七八十萬年前。地球生命已經歷無數次磁場反轉並延續至今。

小知識　極光

　極光是由太陽帶電粒子、大氣層氣體與地球磁場交互作用的奇景。當地磁變弱，一部分粒子落到極圈以外，中緯度地區也有機會出現極光。