地球的「隱形外衣」
極光，想必你聽說過吧？說不定觀賞極光也在你的願望清單里。那是一種絢麗多彩的發光現象，黑夜中五彩的天空景象恐怕會讓你終生難忘。但是讓人遺憾的是，極光一般只出現在地球的南北兩極地區，距離我們非常遙遠。那麼，它是怎樣產生的呢？
極光的產生，其實和地磁場有著密不可分的聯繫。我們知道，太陽作為太陽系的中心和重要的能量源，不僅會發光，還會射出「太陽風」，那是一種帶電粒子流。它能對人類的生命健康構成很大威脅。但實際上，我們並沒有受到它的危害，這要歸功於地球的磁場。地球磁場向太空伸出數萬公里形成的地球「磁圈」，起到了屏障「太陽風」所挾帶的帶電粒子的作用。其實，帶電粒子流不是被「磁圈」吸收，而是在地磁場的作用下發生偏轉，與大氣中原子和分子碰撞激發，並釋放能量，形成了美麗的極光。
從極光的產生原理我們可以看出，宇宙除了有我們看到的表面的平靜，還有我們看不到的宇宙射線。而地磁場作為地球的「隱形外衣」，保護著我們不受宇宙射線的威脅。試想如果沒有地磁場，太陽發出的強大的帶電粒子流直射地球，將會對我們的大氣層和整個生物圈，產生多大的危害！
當然，地磁場的作用遠遠不止這一點。最讓我們熟悉的，應該就是指南針了。我們知道，磁場具有讓小磁針指向南北的能力，在軍事和航海等方面，利用地磁場製作的指南針為人們指引方向。其次，很多遷徙動物，比如海龜、候鳥，在長達幾千公里的旅行中，也是通過地磁場和太陽來辨別方向。對於海龜來說，它們不僅能利用地磁場的方向，更厲害的是，它們對不同地方的磁場強度很敏感，這為海龜在茫茫大海中找尋歸處提供了必要的幫助。另外，人們根據地磁場在某些區域的異常，依據地磁理論尋找礦藏。地磁場如果受到太陽黑子的影響發生變化，會影響人類的無線電波通訊。
關於地磁場，還有一個人們很關心的問題，那就是地磁倒轉。地磁倒轉，顧名思義，就是地磁場的北極和南極對調。地磁倒轉的過程中先表現為磁場的減弱，然後在新的方向確定後，又迅速增強。地磁極最近的一次倒轉，是大約78萬年前的布容尼斯-松山反轉。人們發現，每次倒轉的周期是沒有規律的。對於地磁場的形成，目前學界還沒有統一的認識，因此對於地磁倒轉現象的研究還有很長的路要走，我們目前也無法知道下一次地磁倒轉發生在何時。
（本欄長期徵集「日知錄」三字篆刻，投稿郵箱：rizhilu999@163.com）
