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走进科学-若没磁场的地球会怎样

产品中心 2018-05-16 29浏览

美国宇航局(NASA)近日再次宣布有关火星探测的关键性发现:由于火星没有磁场保护,使得太阳风将大气吹散,从而造成目前火星气候寒冷干燥。  从这项火星探测报告中,我们不难发现:磁场的保护对于星球抵御来自太阳的致命破坏有多么至关重要的作用。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中,有一种能量被称为"太阳风"。正是地球有了磁场这名“超级卫士”抵御了能量巨大的太阳风,我们的地球才避免了一场火星经历的万劫不复的灾难与沦陷。
地球磁场的成因
  地磁的起源经历了最早的“永久磁石说”猜测,之后地球物理学家提出地核可能是由铁、镍等强磁性物质组成,继而有人曾试着借助于带电地球的旋转、回转磁效应、温差电流以及感应电流等物理效应来解释地磁场,再到后来的“自激发电机说”。  60年代古地磁学的数据肯定了地磁场在漫长的地质时期经历了多次倒转的事实,地磁场极性的正向与反向的历史并没有显示出哪种极性更具有特殊性。这是除“自激发电机说”以外,其他关于地磁成因的假说所难以解释的。地球具有磁场在天体中并不特殊,太阳系九大行星中至少有木星、水星具有与地球磁场相类似的内源磁场。太阳和许多恒星也具有磁场。60~70年代帕克的研究说明,地磁场起源的模式可能对其他天体也适用。
  据此,人们现在认为“自激发电机说”是解释地磁成因的最有希望的理论。地核内磁流体动力学的研究思路是:导电流体和磁场的相互作用如何改变原始的磁场和运动状态,这成为“自激发电机说”的基础。
地球磁场的作用
  地球磁场就像一个保护罩,帮助地球抵御了大部分各种来自宇宙的射线。如果没有磁场,地球表面的生物会因为受到有害射线的过度照射而灭亡。如果没有磁场,地球全部生物都会漂浮在太空中。不过地球磁场据预测是有一天会消失,现在也在不断减弱。如果地球没有磁场,太阳风早就把大气侵蚀殆尽了,火星就是一个例子。因为地球强大的磁场屏蔽了太阳粒子,减缓了地球大气腐蚀,防止其对气候造成显著影响。如果没有磁场,太阳喷发的带电粒子射线(太阳风)就不会受到地磁场的作用发生偏转,而会长驱直入直射地球,地球会受到很强的太阳风暴袭击;在高速离子撞击下大气层的物质会有一部分随着风暴消散,大气层就会变薄,生物圈将遭到彻底破坏,导航及很多靠磁场辨别方向的生物便无法辨别方向,出现迷路的现象而无法正常工作。
地球磁场对人类的重要意义
  行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向,人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏,地磁场的变化能影响无线电波的传播,当地磁场受到太阳黑子活动而发生强烈扰动时,远距离通讯将受到严重影响甚至中断。地磁是航海、航空、军事以及地质工作不可缺少的工具.
  船舶和飞机航行时,用磁罗盘测得的是地磁方位角,因此只有知道了当时当地的磁偏角数值,才能确定地理方位和航行路线。
  地磁场对地球形成了一个“保护盾”,减少了来自太空的宇宙射线的侵袭,地球上生物才得以生存滋长。如果没有了这个保护盾,外来的宇宙射线,会将最初出现在地球上的生命幼苗全部杀死,根本无法在地球上滋生,人类将彻底失去了食物来源。
  地球上某些地区的岩石和矿物具有磁性,地磁场在这些埋藏矿物的区域会发生剧变,利用这种地磁异常可探测矿藏,寻找铁、镍、铬、金以及石油等地下资源。
  在发生强烈地震之前,地磁的三要素也都会发生改变,造成地磁局部异常的“震磁效应”。这是由于地壳中的岩石,有许多是具有磁性的,当这些岩石受力变形时,它们的磁性也要跟着变化,从而可以较正确地作出“震前预报”。
  所以地球磁场这顶“保护伞”对人类的生活和生产活动来说至关重要。