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磁场|刚赏完超级红月的美，来看看月球的其他“能耐”

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5月26日晚上 ， 超级月亮恰逢月全食 ， 一轮红色的圆月点亮夏夜星空 。
“可怜今夕月 ， 向何处 ， 去悠悠？是别有人间 ， 那边才见 ， 光影东头？”在古人眼中 ， 月亮从来都是最具诗情画意的天体 。 把酒对月 ， 它带给了人们无数的疑问 。 月亮从何而来？为什么会高挂夜空？如果没有了月亮 ， 地球将面临哪些变化？
潮汐减弱 ， 磁场消亡
如果没有月亮 ， 对地球最直接的影响就是潮汐现象的减弱 。 月亮是产生海洋潮汐的主要“推手” 。 没有了月亮 ， 每日汹涌的潮起潮落将不复出现 ， 取而代之的 ， 将是海浪的轻柔波动 ， 洋流将改变方向 ， 进而造成气候的巨大变化 。 海平面也会受到影响 ， 失去了月亮引力的牵引 ， 海水会几乎均匀地分布到整个地表 ， 两极的海平面将大幅上升 。
月亮与潮汐对地球的影响还不止于此 ， 它们还是地球磁场的“守护者” 。 地球有一个固态的内核 ， 在它外面环绕着一圈液态的外核 ， 内外核中的主要物质都是铁 。 外核的温度从接近地幔处的4000多摄氏度增加至接近内核处的6000多摄氏度 ， 几乎和太阳表面一样炽热 。 熔融的铁在这里成为了等离子态 ， 它们在外核中做对流运动 ， 就像“发电机”一样 ， 形成了强大的感应磁场 。
正是这个磁场保护着我们免受来自太阳高能带电粒子的伤害 ， 而且还阻止了太阳风对地球大气的剥蚀 。 最新研究表明 ， 月亮的引潮力正是驱动外核产生对流运动的主要因素 ， 它在外核中产生的能量每秒以万亿焦耳计 ， 让“地球发电机”保持活力 ， 从而维持了地球的磁场 。
如果没有月亮 ， 地球磁场会大大减弱甚至消失 ， 太阳风将“吹散”地球大气 ， 高能辐射也将直扑地表 ， 生命将面临灭顶之灾 。
地轴摇摆 ， 气候疯狂
月亮还有一个关键作用 ， 就是让地球的自转轴保持长期的稳定 。 我们知道地球的赤道面和它的公转轨道面（黄道面）并不重合 ， 存在大约23.5度的倾角 ， 这使得地球上有了春夏秋冬四季之分 。
由于地球在自转 ， 赤道上的转速最大 ， 这使得它的形状不是一个正球 ， 而是两极稍扁、赤道略鼓的近似椭球形 。 月亮和太阳都在黄道面附近运行 ， 它们的引力所导致的引潮力 ， 有把地球隆起的赤道部分拽向黄道面 ， 从而使倾角变小的趋势 。 但由于地球在快速自转 ， 它们的努力并没有“得逞” ， 最终的结果就是“互相妥协”——倾角还是基本稳定在23.5度不变 ， 但是地球自转轴的指向却在空间中缓慢地改变着方向 。
【磁场|刚赏完超级红月的美，来看看月球的其他“能耐”】如果没有月亮 ， 地球的自转轴将会发生大幅摆动 ， 变化幅度甚至可以超过90度 。 倾角的变化将导致地球气候的巨大改变：当自转轴垂直于公转轨道面时 ， 地球上每一个角落全年接收到的太阳热量基本上是恒定的；而当自转轴变得平行于公转轨道面时 ， 一年中 ， 人们会有半年时间暴晒在烈日之下 ， 而另外半年则将在黑暗和严寒之中战栗不已 。 每年都只有酷暑和严寒两个极端难捱的季节 。
其他影响 ， 难以估量
随着研究的深入 ， 人们发现月亮对我们的重要性可能大大超乎想象 ， 还有许多其他影响难以准确估量 。
如果没有月亮 ， 地球上的生命可能难以形成 ， 或者要延迟几亿年 。 大约在40亿年前 ， 月球离地球比今天近得多 ， 地球上的潮汐可能比今天大上千倍 。 那时的地球 ， 自转周期只有6小时左右 ， 每3个小时就经历一次涨潮 。 潮水退却后形成的水洼因太阳曝晒而蒸发 ， 留下盐分、矿物质和有机化合物 。 频繁的潮汐“浓缩”了这些化学物质 ， 它们在太阳辐射下发生化学反应 ， 从而生成更复杂的有机化合物 ， 例如脂肪酸和蛋白质等 ， 并最终导致了生命的形成 。
如果没有月亮 ， 我们很可能要为缺少金、铂等重金属而大伤脑筋 。 月亮产生于大约45亿年前的一次超级大碰撞——一个火星大小的天体“忒伊亚”和地球的碰撞 。 地球损失了大部分原始地壳 ， “忒伊亚”的外壳和部分地幔也被撞得粉碎 ， 这些飞溅而出的物质最终凝聚成了月亮 。 而“忒伊亚”富含重金属的核心则留在了地球上 。 我们今天开采的金属矿 ， 绝大多数都来自它 。 而地球本身的重金属基本都沉积在了核心 ， 只有在火山喷发的时候才可能“重见天日” 。
如果没有月亮 ， 地球可能会遭受更多的小行星撞击 ， 而且由于自转更快而成为飓风的天堂 ， 令我们的家园建设困难重重……
如果没有月亮 ， 无数生物的生物钟将会彻底改变 。 夜空黑得伸手不见五指 ， 猫头鹰的觅食会更为困难 ， 昆虫会找不到配偶 ， 与潮汐同步的鱼类觅食和繁殖将出现紊乱……
感谢月亮 ， 它助力了生命的形成 ， 看护着生命的成长 。 而且相信在不久的将来 ， 它还将成为人类踏出地球的第一站 ， 成为我们探索其他天体的太空大本营！（李 鉴 作者系北京天文馆副研究员）

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