地球磁场解密：揭开地球的秘密

地球磁场——披在地球表面的隐形防护衣

曾经有这样一句话令人印象深刻：“只要我不醒来，世界对我来说就不存在。”在这个世界上，有许多东西是我们睁开眼睛就能看到的，可也有许多东西是看不见也摸不着的。比如，时时环绕在我们周围的地球磁场就是这样一个神秘“物体”。

走在野外，拿出一个小小的指南针，水平放置让其自由旋转，静止以后我们就可以轻易辨别地球的南北方向了。这就是地球磁场的功劳！这个地球上无处不在的磁场可以反射来自宇宙的粒子流，使我们免受高速太阳风的伤害。可以说，它就是地球的一件无形的“铠甲”。除此以外，地球磁场对我们的地球还有许多其他影响。地球磁场稳定，则地球安然运转；反之则会给我们带来灾难！你看过著名灾难电影《2012》吗？那里面讲述的大灾难就是因为地球磁场磁极转换造成的。下面，我们就来详细介绍一下这个无处不在的地球磁场！

三维地球磁场想象图

从整体来看，地球磁场是偶极型的。也就是说，它就像是把一个超大号的磁铁棒放到地球中心。磁铁棒的N极和S极就是我们地球的北极和南极。当然，这不过是一个假设，至少地球中心并没有磁铁棒！地球磁场的存在和运转是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应进行的。

中国古代的司南就是利用地球磁场的原理制作的

地球磁场并不是出自一门。根据磁场起源分类，地球磁场被分为了内源场和外源场两类。其中占地球磁场95%的磁场起源于地球内部，它们被称为内源场，其主要形成原因是地球的液态外核。这个液态外核的成分是熔融的金属铁和镍。作为金属，它们都是电流的良导体。因此当地球旋转时，就会在这里产生强大的电流，进而产生地球磁场。地球磁场的外源场主要是由地球以外的力量引发的，这股力量主要来自于太阳。外源场占地球磁场份额较小，仅仅为全部的百分之五。

通过对地球磁场的起源分析我们可以知道，地球磁场不是孤立于宇宙的。也就是说，它还是会受外界扰动的影响的。比如，太阳无时无刻不在散发的太阳风就会对地球磁场产生极大影响。我们知道，太阳风是一种等离子体风，所以它自己也有磁场存在，这个磁场在到达地球时就难免会对地球磁场施加作用。不过幸运的是，地球磁场的力量要远远强过远道而来的太阳风。虽然太阳风没有一刻停息，但地球磁场还是能有效地阻止太阳风的长驱直入。亲爱的读者，你见过河流中屹立不动的顽石吗？处于太阳风吹拂下的地球磁场就与顽石的情景非常相似。太阳风绕过地球磁场，于是就形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域，科学家们把这一区域称为“磁层”。

影片《2012》中地球磁场发生了磁极变化，事实上这种现象真实存在(www.xing528.com)

地球磁层大约位于离地面600～1000公里的高空，它的两个与太阳风交界的外边界被称为磁层顶。磁层顶距离我们地面有5万～7万公里之遥。在太阳风的挤压下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸，就像彗星一样形成了一条长长的尾巴，这叫“磁尾”。

影片《2012》中地球磁场发生了磁极变化，事实上这种现象真实存在！地球磁场是个随时间变化的场，其变化形式可以分为磁场倒转和地球磁场向西飘移两种。其中，前者就是《2012》中大灾难的源泉。

据科学家推测，地球磁场大约每5000～50000年就会倒转一次。人们习惯把与现在磁场方向相同的磁场称为“正常磁场”，那么经过倒转的磁场就相应地被称为“倒转磁场”。“倒转磁场”与“正常磁场”的区别就是它把地球的南北极调换了！据科学家研究发现，在地球46亿年进化史上，至少已经出现过四个较大的倒转期。它们分别是现在的“布容正向期”，以及以前的“松山反向期”，“高斯正向期”和“吉尔伯特反向期”。

牛顿发现万有引力为地球磁场研究奠定了理论基石

除了上面我们说到的地球磁场的长期运动，这个看不见的“圈层”还有短期的活动出现。这些短期活动大多是由固体地球外部的各种电流体系引起的。地球磁场的短期变化可以分为平静变化和扰动变化。平静变化大多是指太阳静日变化和太阴日变化，而扰动变化则包括亚暴、磁暴、湾扰、钩扰和地磁脉动等。在这两种变化中，后者大多与太阳活动有关。在太阳活动频繁的年份，这些短期变化会频频发生，而且强度也会逐渐加大。

对于人类而言，地球磁场最大的作用就非导航莫属了！据历史考证，人类运用地球磁场进行导航的历史已经超过了400年。除了人类以外，许多动物也是依靠地球磁场进行导航的，如鸽子、乌龟等都是如此。

神奇的蝙蝠

我们知道蝙蝠的视力非常弱，那么它是靠什么辨别方向的呢？对于这个问题许多人都知道答案，那就是声呐。可据美国科学家研究，蝙蝠并不是一个生来就会运用声呐的物种。科学家通过分析现在我们所掌握的最古老的蝙蝠化石（距今约5200万年）发现，古代蝙蝠拥有高度发达的双翼，却没有找到任何可以证明它能够运用声呐的证据。那么蝙蝠是如何“练”出这样超强的本领的？对此我们还不得而知。