地球的“隐形外衣”

苏一宁刻

　　极光，想必你听说过吧？说不定观赏极光也在你的愿望清单里。那是一种绚丽多彩的发光现象，黑夜中五彩的天空景象恐怕会让你终生难忘。但是让人遗憾的是，极光一般只出现在地球的南北两极地区，距离我们非常遥远。那么，它是怎样产生的呢？

　　极光的产生，其实和地磁场有着密不可分的联系。我们知道，太阳作为太阳系的中心和重要的能量源，不仅会发光，还会射出“太阳风”，那是一种带电粒子流。它能对人类的生命健康构成很大威胁。但实际上，我们并没有受到它的危害，这要归功于地球的磁场。地球磁场向太空伸出数万公里形成的地球“磁圈”，起到了屏障“太阳风”所挟带的带电粒子的作用。其实，带电粒子流不是被“磁圈”吸收，而是在地磁场的作用下发生偏转，与大气中原子和分子碰撞激发，并释放能量，形成了美丽的极光。

　　从极光的产生原理我们可以看出，宇宙除了有我们看到的表面的平静，还有我们看不到的宇宙射线。而地磁场作为地球的“隐形外衣”，保护着我们不受宇宙射线的威胁。试想如果没有地磁场，太阳发出的强大的带电粒子流直射地球，将会对我们的大气层和整个生物圈，产生多大的危害！

　　当然，地磁场的作用远远不止这一点。最让我们熟悉的，应该就是指南针了。我们知道，磁场具有让小磁针指向南北的能力，在军事和航海等方面，利用地磁场制作的指南针为人们指引方向。其次，很多迁徙动物，比如海龟、候鸟，在长达几千公里的旅行中，也是通过地磁场和太阳来辨别方向。对于海龟来说，它们不仅能利用地磁场的方向，更厉害的是，它们对不同地方的磁场强度很敏感，这为海龟在茫茫大海中找寻归处提供了必要的帮助。另外，人们根据地磁场在某些区域的异常，依据地磁理论寻找矿藏。地磁场如果受到太阳黑子的影响发生变化，会影响人类的无线电波通讯。

　　关于地磁场，还有一个人们很关心的问题，那就是地磁倒转。地磁倒转，顾名思义，就是地磁场的北极和南极对调。地磁倒转的过程中先表现为磁场的减弱，然后在新的方向确定后，又迅速增强。地磁极最近的一次倒转，是大约78万年前的布容尼斯-松山反转。人们发现，每次倒转的周期是没有规律的。对于地磁场的形成，目前学界还没有统一的认识，因此对于地磁倒转现象的研究还有很长的路要走，我们目前也无法知道下一次地磁倒转发生在何时。

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