李会中

海龟、鲸鱼等在汪洋大海中迁徙几千公里还能精确定位，信鸽从遥远的地方飞回而不迷失方向，这些生物是怎么做到的呢？科学家们发现，上述生物能通过感知地球所产生磁场来辨别方向。人类对地球磁场的敏感性远不如这些生物，不过聪明的人类却能够利用能感知地球磁场的物质发明指南针来辨别方向。那么，地球磁场究竟是什么物质？地球的磁场是如何产生的？它的作用又是什么呢？

我们都知道磁铁“同性相斥、异性相吸”的特征，这靠的是磁性物质的磁场。同理可以把地球看作一个更加庞大且具有磁场的物质，人类就生活在这样一块“磁铁”之上，其所产生的地磁场就像一张无形的网一样环绕着地球。对于地磁场的成因，科学家们曾经提出过许多假说，有人认为地球内部有一个巨大永磁体导致地球磁场产生，还有人认为是地球内部放射性物质所产生的热量造成地球内部温差从而产生了电流并形成磁场。除此之外，还有旋磁效应、霍尔效应、电磁感应等关于地球磁场成因的假说。但以上假说，都没能充分解释地球磁场的存在。

20世纪40年代发展起来的“发电机理论”，可以大致解释地球磁场各种已知特点。该理论认为，地球内部液态的铁流体在最初的微弱磁场中运动，像磁流体发电机一样产生电流，电流的磁场又使原来的弱磁场增强，磁场增强到一定程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。目前地球的磁场向太空绵延数千公里，保护我们不受宇宙射线的侵袭，也阻止了生物赖以生存的大气层不被太阳风等“吹跑”。……