如果没有地磁场,人类能照样生存吗?

地球的磁场

地球周围附近存在的磁场叫做地磁场。地磁场的一级近似相当于一个磁偶极子的磁场,也就是相当于在地心处放一个条形磁铁(或通电螺线管)所产生的磁场。地磁场的分布范围很广,从地心直到地球上空数万千米的高度都是磁场的空间。

如果没有地磁场,人类能照样生存吗?

地磁场的空间分布

地磁场的N极(或磁南极)在地理南极附近(60 S,140 E) ;它的S极(或磁北极)在地理北极附近(76 N,101 W) ,与地理上的南北极并不重合,而是稍有偏移。地磁场南北极之间的连线叫做地磁轴。地磁轴与地球自转轴之间的夹角大约11.5 。

地磁场属于弱磁场,在两极附近,磁场较强,大约60000nT——70000nT;在赤道附近,磁场较弱,大约30000nT——40000nT,平均在50000nT左右。

地磁场的磁力线从N极出发经过磁赤道到达S极。其方向在N极垂直向上,在南半球向南向上,在磁赤道附近平行于地表而指向磁北,在北半球向北向下,在S极垂直向下。其空间形状犹如一个大南瓜,如果通过地心切一个剖面,其形状又像一个大的甜麦圈。

如果没有地磁场,人类能照样生存吗?

地磁场的形状像一个大的甜麦圈

如果没有地磁场,人类能照样生存吗?

众所周知,地球上包括人类在内的所有生物生存的三个基本条件是:空气、水和阳光。我要告诉大家的是:应该再加上一个基本条件:地球磁场。地磁场同样也是人类和其他生物生存的不可或缺的条件。地球如果没有磁场,就会像火星那样(火星没有磁场),所有的生命都可能消失。

如果没有地磁场,人类能照样生存吗?

荒凉的火星

地球上每时每刻都有大量的宇宙射线光顾,主要是太阳发射出来的带电粒子(俗称太阳风),尤其在太阳活动日,会更加剧烈。也有太阳系之外的其他天体,如银河系的超新星爆发喷射的带电粒子,以每秒数百千米的速度射向地球。

如果没有地磁场,人类能照样生存吗?

太阳风以每秒数百千米的速度射向地球

这些带电粒子的主要成分是质子、电子、氦核、伽马射线等,具有很高的能量,能和空气分子发生碰撞,把空气中的两种主要气体——氧气和氮气中的电子打掉(发生电离作用),使空气分子变成带电粒子。如果我们周围的空气都变成带电粒子,那会是一种什么样的后果!只有一种后果——那就是死亡!不要说我们周围的空气都变成带电粒子,就是有一部分空气变成带电粒子,我们都无法完成新陈代谢,无法承受放射性对我们的身体的杀伤!

正是因为有了地磁场,太空射来的带电粒子一进入地球磁场,就会受到地磁场力 ——洛伦兹力(F=qVxB)的作用而被驱离使它们改变原来的运动方向。射线中带有不同电荷的粒子所受到的洛伦兹力的方向正好相反,使它们有机会结合成不带电的中性分子。所以,地磁场是保护地球上人类和其他生物避免遭受宇宙射线伤害的天然屏障。

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页面更新:2024-04-29

标签:地磁场   磁轴   南极   火星   赤道   千米   磁场   粒子   空气   地球   人类

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