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

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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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选文：天文志愿文章组- Suda

翻译：天文志愿文章组-林安染

审核：天文志愿文章组-

终审：天文志愿文章组-零度星系

排版：天文志愿文章组-零度星系

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