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第25章 地球为什么会像磁铁一样有引力呢?

你见过条形磁铁吗?就是那种有南北极的长方形铁块。如果你把一张纸覆盖在磁铁上,然后在纸上撒一些铁屑或者铁钉,你就会看到磁铁无形的力场。这些铁屑或者铁钉会在磁铁周围排列成弧形,而弧形的两头就是磁铁的两极。

地球就像是中心有一块条形磁铁一样。南北两个磁极(在实际的南北两极附近)就像是条形磁铁的两端。两极产生的无形磁场一直延伸到地球大气层之上数千英里的宇宙空间中。

所有的磁场,不管是电冰箱门的磁铁产生的,还是地球产生的,都是由电流(移动的电子)引起的。电子围绕着原子核运行,带负电荷。移动的电子会形成它自己的磁场,这个磁场呈弧形分布在电子的移动路径周围。(例如,打开电灯的时候,较弱的磁场就分布在带有电流的电源线周围。)

科学家们认为,地球的磁性也是电流引起的。地核基本上由铁构成。地核最中心部分是固体状,周围分布着炙热的液态铁。当地球旋转时,地核也跟着旋转,电流就在液态金属中形成了。这些电流会产生磁场,把我们的地球变成了一块巨大的磁铁。

地球的磁场很弱,不会使铁钉或者煎锅仅仅贴在地面上。在两极地区,磁场是最强的。但是即使在那里,磁力也仅仅是一块红头马蹄形磁铁的很小很小的一部分(大约是两百分之一)。(为了感受地球的磁力到底有多弱,你可以把一块小磁铁放在指南针附近。这块小磁铁会使指南针的指针偏离真正的北方,这就证明了这小小一块磁铁都比地球的磁力强。)

但是地球的磁场足够改变宇宙空间中带点粒子的轨道。我们可以通过“极光”这种自然现象观察地球的磁性。在北极或南极夜晚的天空中,可能会出现微微发光的带状蓝绿色光,它可以延伸一百英里以上,其间还点缀着一块一块的粉色和红色。(极光也被称为北极光或者南极光。)如果地球丧失了它的自然磁性,那么极光也会跟着消失。

地球的磁场很弱,不会使铁钉或者煎锅紧紧贴在地面上。

原因是这样的:原子中的质子和电子持续不断地从太阳中流出,形成太阳风。这些带电粒子接近地球时,会遇到地球的磁场。

磁场吸引这些带电粒子,使它们沿着磁力线移动,而磁力线回归于地球的南北两极附近。在那里,这些带点粒子被丢入大气层中。

大气层中的氮原子与氧原子与高空中的这些带电粒子发生碰撞,产生彩色光子。于是我们就看到了极光这种地球上罕见的美丽现象。

信息速递

科学家们认为鸟类可以感知地球的磁力线,从而帮助它们在长途飞行中导航。

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