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我们的家园

2019-01-19沈叶华

少儿科技 2019年4期
关键词:南北极磁感线太阳风

沈叶华

浩瀚太空,繁星点点。为什么无数生命能在地球上出现且生生不息?原来,地球有许多法宝,它们各有各的妙用,共同创造了一个宜居的环境。

大气层是至关重要的法宝。地球的大气层像一件防弹衣,保护地球上生命的安全,小天体进人大气层后由于摩擦会被烧蚀掉;大气层还提供人类生存必不可少的氧气。水星的大气很稀薄,它的地面被宇宙中的天体砸得千疮百孔,假若水星上真有柔弱的动植物,那些动植物怎能承受住这般“狂轰滥炸”?金星虽有浓厚的大气层,大气层中却有大量二氧化碳,生物怎么呼吸呢?

另一个法宝是合适的温度。地球幸运地处在太阳系内合适的位置,离太阳远近适中,得到的热能恰到好处。地球气候温暖宜人,全球表面平均温度约为15℃。位于地球内侧的金星,离太阳这个大火球太近了,全球表面平均温度约为475℃。位于地球外侧的火星,又离太阳太远了,全球表面平均温度大约只有-55℃。

水也是不可或缺的法宝。没有水,生命从何而来?地球表面约71%的地方是水。看看地球两旁的“兄弟”:金星太热,或许曾存在海洋,但是即使存在,水也早就蒸发干了;火星太冷,水冻成地下冰了。

还有一个关键的法宝是磁场。没有它,地球或将成为不毛之地。地球的南北极之间像有一个磁铁棒,磁铁棒从底部的北极向四方发出磁感线,磁感线从下往上绕到顶部的南极。你们看下图,如果把地球磁场纵向切开,它不正像一半苹果,而地球不正像苹果的核?(注意:地球磁场的南北极与地理的南北极恰好相反,磁场南极在地理北极附近,磁场北极在地理南极附近。)

但地球磁场像一个歪苹果,两边不对称:面向太阳一边的磁场紧缩,另一边的磁场却延伸得很远。为什么会这样?原来,太阳经常向太空喷射高速带电粒子流(即太阳风),当太阳风扑向地球时,地球磁场这个无形的盾牌强有力地抵御著,但多少有点招架不住,被“撞”得往后靠。

那太阳风会打穿这个“盾牌”,“袭击”地球表面吗?基本不会。法宝就是法宝,地球磁场会阻挡几乎所有太阳风对地球的肆虐。太阳风撞上它后,只得绕道,顺着它弧形的“外壁”,袭向更远的太空。(当太阳风剧烈时,高能粒子增多,并且快速地沿磁感线向地球极区沉降,于是地球南北极上空便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。)

地球磁场是地球内部产生的。地球内部分为3层:地壳、地幔、地核。其中,地核又分为外地核、过渡层和内地核3层。外地核主要由金属铁、镍组成,3700-5500℃的高温使它们熔化。一些科学家认为,滚烫的液态金属打着漩儿运动,加上地球自转,产生了电流以及地球磁场。

部分科学家认为,40亿年前,火星也有磁场,但它内核的液态金属不断冷却,最终凝固成一个固体金属球,火星磁场便消失了。金星因转动缓慢(自转一周需要243个地球日),无法产生磁场。木星、土星虽有强大的磁场,但是是气态星球,包裹着它们的磁场很难如地球磁场那样成为生物生存的法宝。

地球法宝多多,各法宝“齐心协力”,营造了鸟语花香的环境,让地球孕育出丰富多样的生命。人类探索太空由来已久,至今仍未确切发现第二个存在生命的星球。地球能成为孕育生命的家园,实属不易。我们生活在地球上,都要肩负起爱护地球的责任!

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