未来地球将变成火星？欧洲科学家发现，全球磁场强度已下降9%

欧洲科学家2020年6月发布的一项研究数据显示，在过去200年里全球磁场强度平均下降约9%，甚至出现了南大西洋磁场异常区域，对人类活动和多种生物产生了影响。地球磁场看不见摸不着，对我们又有何意义呢？它到底从何而来，失去它我们将面对怎样的结果呢？

现代科学研究普遍认为，地球磁场形成于34.5亿年前，和地球生命出现的时期基本吻合，从某种意义上说，磁场是地球形成生命的最大功臣，因为它减少了降落到地球表面的宇宙射线和太阳高能粒子，降低了这些物质对地球生命的伤害。那地球磁场是如何产生的呢？

针对磁场形成的原因，科学家提出了三种主要观点。

第一种观点认为磁场源于地核，我们都知道，地球最内部的地核主要是由铁和镍两种金属组成，最初科学家认为地核就像是一块大磁铁，因为大磁铁的影响形成了环绕地球的磁场。不过，这个观点后来被居里夫人的丈夫皮埃尔·居里证明是错误的，因为他在实验中发现每种磁体都有不同的“居里温度”，这个温度就是物体是否仍能保持磁性的临界点，一旦物体超过“居里温度”它的磁性就会消失，而地核内部温度超过5000度，远远超过磁铁矿之类的“居里温度”（700摄氏度左右），因此地核不可能产生覆盖全球的磁场。

第二种观点认为地球上存在着正负电荷，两者分别位于地球核心和地球表面，在地球自转作用下，表面的电荷围绕着地心电荷旋转产生电流，在电磁效应下最终形成地球磁场，但科学家根据这个观点测算出来的地球磁场强度应该为0.00000000000036T，而地球实际磁场强度为0.00006T，两者强度相差超10亿倍，这个观点也被证实是错误的。

第三种观点诞生于20世纪50年代，日本学者力武常次提出了又一个新观点，他认为地核与地幔交界处存在的液态物质会形成对流，这种对流可以看成是两个上下叠放的旋转圆盘，这两个圆盘最终产生了两股相反的电流，并在电磁耦合效应下最终形成地球磁场，这就是著名的双圆盘耦合发电机模型。目前，只有这个观点初步解释了地球磁场形成的原因，得到了科学界广泛认同。

地球磁场偏转了宇宙辐射和太阳带电粒子，可以说是整个地球生命的保护伞，但现在这个保护伞正在逐渐减弱。欧洲航天局的研究数据显示，全球磁场强度在过去二百年中平均下降超过9%，尤其“南大西洋异常区”下降更为明显。据卫星数据测量显示，这个异常区覆盖从南美洲一直到非洲津巴布韦的广大区域，其间的磁场强度比其他地区低30%以上，下降速度超过正常速度10倍之多。

南大西洋异常区

从1970年到2020年的50年间，这一地区的最低磁场强度从24000nT下降到22000nT，虽然这样的降幅还不至于引发科学界恐慌，但已经给人类带来了影响，磁场变弱导致更多的太阳粒子到达这一地区，经过这里的飞机和低轨卫星等都会受到干扰，甚至只能通过关机来避免电子设备损坏，如果有宇航员经过这一区域，即便他们闭上眼睛也能感受到高能粒子冲击视网膜产生的亮点。

针对这一区域的研究显示，异常区正以每年20公里的速度向西扩大，按照这样的速度发展下去，整个南半球将在2240年被全部覆盖，到时指南针将在南半球彻底失效，候鸟迁徙、海洋鱼类回游等也都会受到巨大影响，进而影响地球生态圈的整体平衡。

如果地球磁场持续减弱甚至消失，那地球会出现怎样的景象呢？

首先就是原本两极地区才有的极光将出现在全球的上空，也许你会想，坐在家里看极光也是一件非常美妙的事，但你不知道的是，极光正是受到太阳高能粒子冲击形成的，如果它遍布全球，说明太阳粒子将直接降临全球表面，长此以往会把大气逐渐吹离地球，把液态水还原成氧和氢，地球将不再是一颗蔚蓝色的海洋星球，而是会变得像火星一样荒凉。

火星和地球对比

但火星和地球同处于太阳系宜居带内，为什么两个星球的景象天差地别呢？

最主要的原因就在于火星失去了磁场保护。科学研究显示，39亿年前火星形成时气候条件并不差于地球，火星探测车发回的数据也证明早期火星存在丰富的水资源，应该有过一段生机勃勃的时期。科学家猜测，后来因为小行星的撞击导致火星磁场消失，太阳高能粒子直接作用在火星表面，让这个曾经充满水的美丽世界变成现在荒凉的模样，其生存条件比地球上环境最差的沙漠还要恶劣几万倍！

荒凉的火星表面

如果地球也和火星一样失去磁场保护，地球也将面临同样的命运，除非所有生物能在短时间内进化出抗辐射功能以避免灭绝危险，但这显然是不可能的，要不然科学家也不需要费尽心思地在宇航服中加入抗辐射材料了。我们都知道宇航员在宇宙中必须要穿宇航服，这套昂贵的服装除了保持空气并且防寒保暖外，还有一个重要的作用就是抵挡来自宇宙的各类射线，减少宇宙辐射对宇航员身体的伤害。

虽然地球磁场消失将会带来毁灭性的影响，但根据目前的情况来看，距离磁场真正消失还有很长的一段时间，也许到那时，未来人类已经发展出强大的太空技术移民其他星球了。所以，现在的我们暂时还不必为未来担心，反而是近在眼前的环境污染问题，更值得我们关注和警惕，保护地球环境才是我们的当务之急，要不然在地球磁场消失之前，地球环境可能已经被破坏得不适宜人类生存了！

参考资料：

1.康国发等，地球主磁场的能量密度谱及其长期变化，2003，万方

2.白春华，地球主磁场模型，2009，知网

3.梅里尔，地球磁场：历史、起源以及其他行星的磁场，1986，中国科技出版社

4.邹润莉，地球电场与地球磁场的形成机理，2008，维普期刊专业版

作者：牛晓天 校稿编辑：小宛