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简介：地球的磁场是液态铁芯中运动电场的结果 ， 与条形磁铁相似 ， 分南北两极 ， 磁力线由北向南 ， 但地球的核心是熔融的 ， 故地球磁场由核心的循环电流感应 ， 地球的磁场正在减弱 ， 有可能翻转 。
我们的保护磁层是从哪里来的？ 让我们来看看地球的磁场 ， 以及它是如何与太阳相互作用的 。
在我们了解地磁场是如何工作的之前 ， 我们首先需要对磁性有一个基本的了解 。当电荷穿过铁这样的磁性材料时 ， 磁场就形成了 。
条形磁铁上方洒在纸上的铁屑所表示的磁场线的方向
维基百科
任何磁化材料都是双极的 ， 这意味着它有一个北极和一个南极 ， 磁场线从北到南 。北极处的磁场线会回到南极 ， 在材料外产生一个外部磁场 ， 它会影响其他距离太近的物体 。
你可能对条形磁铁很熟悉 ， 从本质上说 ， 地磁场与之非常相似 。 想象一下 ， 一个巨大的条形磁铁穿过地核 ， 从一个磁极到另一个磁极 ， 你就会看到这样的画面 。然而 ， 地核是熔融的 ， 所以我们的地磁场是由地核处的循环电流引起的 。其中的一个结果就是 ， 地磁场偶尔会倒转 。据信 ， 地磁倒转平均每20万年就会发生一次 。
把条形磁铁与地球作进一步的类比 ， 巧合的是 ， 地磁的南极刚好位于地理北极 ， 北极位于地理南极 。当有人提到“磁北”时 ， 他们实际上指的是地球的南极 。
地磁场也没有与地球自转完全对齐 ， 而是倾斜了11° 。它也不是静止的 ， 磁极一直在移动 ， 事实上 ， 在过去四个世纪里 ， 南磁极（地理北极）在加拿大北极地区漂移了1100公里（684英里） 。
有趣的是 ， 尽管地球这么大 ， 但地磁场却比冰箱磁铁还弱 。然而 ， 这仍然足以保护我们免受来自太阳和银河系其他地方的有害辐射 ， 并帮助我们的星球保持其大气层 。
磁场的起源
如前所述 ， 地磁场是液态的熔融铁芯中运动电场的结果 。与地表相比 ， 地核处的磁场强度约为地表的50倍 。
地球很可能在其45亿年的整个生命周期中都具有磁场 。然而 ， 当地球刚形成时 ， 很可能整个地核都是液态的；目前 ， 只有外核是液态的 ， 而内核由于强压力而是固态的 。 这意味着地球早期的磁性可能比现在强 。 确切的说 ， 我们尚不确定究竟有多强 ， 但据信这种强大的磁场帮助地球在生命的早期就保持了大气层 ， 这与火星在磁场消散时失去了大气层正好相反 。
磁场的未来
地磁场正在减弱 ， 但人们对其确切原因却知之甚少 。 但是 ， 这并不令人担忧 。 记录表明 ， 它的强度相对频繁地减弱和增加 。 自德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯（Carl Friedrich Gauss）于1845年首次测量其强度以来 ， 它已经下降了约百分之十 。
如果磁场进一步明显下降 ， 则磁场可能会翻转 。 然而 ， 与人们普遍认为的相反 ， 这并不意味着世界末日 。 在过去的十亿年里 ， 地磁场发生了多次倒转 ， 生命幸存了下来 。 因此 ， 再次倒转不太可能会造成任何破坏性影响 。
唯一真正的危险是如果磁场完全消失 。 但是 ， 只要地球还有个液态的地核 ， 它将继续具有磁场 。 除非你还会存活在地球上几十亿年 ， 在这样的事情有可能发生的时候 ， 不然没什么好担心的 。
相关知识
在电磁学里 ， 磁石、磁铁、电流及含时电场 ， 都会产生磁场 。 处于磁场中的磁性物质或电流 ， 会因为磁场的作用而感受到磁力 ， 因而显示出磁场的存在 。 磁场是一种矢量场；磁场在空间里的任意位置都具有方向和数值大小 。磁铁与磁铁之间 ， 通过各自产生的磁场 ， 互相施加作用力和力矩于对方 。 运动中的电荷亦会产生磁场 。
作者： Tim Trott
FY: 林安染
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