□ 文 柯文采（Thijs Kouwenhoven） / 翻译 程思淼

地球为什么有磁场？

□ 文 柯文采（Thijs Kouwenhoven） / 翻译 程思淼

柯文采（Thijs Kouwenhoven）

地球的磁场

地球上很多动物体内都有内置罗盘，它们因此能够感知到东、西、南、北的方向。鸽子就是其中之一，它们能借助体内的“磁受体”找到回家的路。老鼠、蝙蝠、细菌、鼹鼠和蜜蜂中的一些种类也能利用磁受体感知方向。两千多年前，在汉代的中国，人类制造了第一个罗盘。当时人们称之为“司南”。那时候，罗盘主要用于宗教目的和占卜。罗盘技术在宋代得到改进，此时中国人已经把它用作导航的工具，尤其是海上的导航。发明后差不多一千年，罗盘经丝绸之路逐渐传入中东、非洲和欧洲。很多世纪之后，人们才将罗盘的活动解释为地球磁场的影响结果。此后不久，物理学家意识到，地球磁场具有北极和南极，而且它不仅存在于地球表面，也存在于地球周围的空间中。

对地球磁场的首次测量发生在2000年前的中国。那时，人们发明了罗盘。罗盘最初用于宗教和文化的目的，改进之后成为导航和军事的工具。这幅摄于开封的图片展示的是汉代司南的模型。图片来源：Wikipedia

加拿大北部地区的极光。图片来源：APOD

地磁场保护我们免于危险的宇宙射线的伤害，这其中主要是太阳风（从太阳抛射出的高能粒子）的威胁。几乎所有吹向地球的太阳风都在地磁场的作用下偏离了方向，地球生物圈和臭氧层因此免于毁灭的命运。不过，这一磁场无法有效地保护地球两极附近的地区。……