韩娟娟

指南针在地球上为何能指明方向

指南针，我国古代四大发明之一，利用装在轴上的磁针辨别方向。它小巧简单，却能发挥大作用，是古代航海出行和沙漠行走的必备用品。

在地球上，指南针之所以能够指向特定方向，是因为地球存在一个地磁场，普遍认为这个磁场由地球内部液态铁的流动引起。地磁场是一个与地球自转轴呈11°夹角的磁偶极子，它有两个磁极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。

指南针的磁针则是一根小磁体，两端分别有两个极：南极和北极。根据磁极间同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律，指南针一端总是指向南，而另一端则指向北。所以在地球上使用指南针，它的磁针总是指明南北方向。

当然，指南针也有可能会失灵。除了指南针坏掉的情况，还有一种假设，即把指南针放在火星等没有明显全球偶极磁场的其他行星上。

火星上有磁场吗

想弄明白磁场问题，要先从发电机理论谈起。发电机理论是科学界解释天体磁场成因的假说之一。根据该理论，行星内核存在熔融态的液态金属物质，在循环流动时产生电流，进而形成磁场，并且电流越大，形成的磁场就越强。发电机效应是成为行星产生磁场的关键。

但是，目前的科学研究发现，火星全球磁场已经消失。在火星磁场消失之谜的解释当中，最主流的观点认为，跟地球一样，40多亿年前，刚形成不久的火星曾经拥有保护自身大气层的磁场，而且强度还与地球磁场非常相似，也拥有类似地球温暖湿润的环境。……