地球上的磁场，是怎样为人类的生存默默提供保护的？月球上是否存在磁场？

月球是距离地球最近的自然天体，是我们星空探索的第一站，我国计划在2030年建设一个月球科学的研究平台。如果要建立月球基地，首先就面临着生存的挑战，水是地球生物存在的前提，但是除了水，生命安全其实还需要地球磁场的保护，这是因为来自太阳和宇宙的高能粒子会直接打到行星表面，如果缺少磁场的保护，地球生命将遭受致命伤害，那么地球磁场怎样保护地球的？

地球磁场是怎么形成的？

据科学家推测，地球磁场形成于30多亿年前。正好和地球生命诞生时间大致一样，而它的起源却一直未知。现在一般认为液态的地球外核物质会形成对流，构成一个巨大的发电机，地磁场就是由这个发电机发出的电流激发的，它像一个巨大的保护罩一样笼罩在地球的表面，保护着地球上所有的生命。

地球磁场是怎么保护地球的？

地球上的绝大多数生物都离不开太阳的温暖，特别是冬天我们在晒太阳的时候，格外温暖。这就给我们了一个假象，太阳是安静祥和，但事实上太阳表面异常狂暴，表明在不停地释放着巨大的能量。所产生的能量并远超我们人类想象，太阳表面释放的高能粒流以每秒上千公里的速度高速的飞向周围的其他星球，包括我们地球。这些粒子会对人们健康以及卫星带来伤害，能够让卫星的芯片损毁，以及人体的辐射损伤等等。

当这些高能粒子流到达地球表面的时候，在磁场的阻力之下，使得距离地球几万公里以外时运行轨迹发生偏转，一部分绕过地球，一部分随磁场旋转到极地，产生美丽的的极光现象。

产生这种现象的因

是磁场提供了一个洛伦磁力，荷兰物理学家洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种力为洛伦兹力。洛伦磁力是描述带电粒子在磁场中运动所受的力，它的方向是与速度和磁场相垂直的方向。大小正比于速度和磁场的大小。它的作用就是使得带电粒子朝着垂直运动的方向发生偏转，太阳风粒子也是一种带电粒子，它在没有碰到地磁场之前，是直接运动的，但是当它碰到地磁场之后，就会在洛伦兹力的作用下发生偏转。太阳风粒子就会从两侧绕道而走，而不会直接轰击地球。

如果地球没有磁层，会发生什么呢？

假如地球没有了这层保护罩，太阳风高能粒子将直接冲击地球大气，最终地球大气就会变得特别稀薄。那么地球上所有的生命将全部暴露在太阳风的辐射下，用不了多久，所有的生命将会走向灭亡的边缘。

科学家推测曾经的火星和地球一样，也有一层像地球磁场一样的保护层，甚至可能存在大气层，液态水以及生命，但在几十亿年前因为某种原因，使得火星磁场突然消失，水资源和大气层在太阳是太阳风的轰击下，逐渐消耗殆尽，也就变成了我们现在所看到的，没有任何生机一个星球。

月球有磁场吗？

月球是地球唯一的天然卫星，是距离人类最近的地外天体，同时也蕴含着丰富的自然资源，如果科学技术高度发达的时候，月球是人类进行太空移民的首选地，月球的空间环境非常恶劣，那么月球上有没有可能存在像地球磁层一样的保护伞呢？

事实上月亮没有像地球一样大范围和大强度的磁场。但是有不少零星分布的局部磁场，因为它的尺度小，又叫它为微磁层。

之前人们普遍认为，月球不存在可以产生感应电流作用的内核，所以不可能存在着磁场。但我国嫦娥4号第1次开机测得的的粒子通量特别低。后面经过科学家论证，找到了分析粒子通量低的原因。在2015年的时候，就利用了嫦娥2号的数据，建立了月球微磁层的数据模型。嫦娥4号探测的数据证实了在局部区域存在微磁层，太阳风被磁场挡住，所以测得的粒子通量比较低。

但是以前为什么没有被观测到呢，原因在于磁场即使在月面达有一定强度的微小磁场，但随着高度的升高，它的大小会迅速衰竭。而以往有关微磁层的观测，都是来自绕月飞行的卫星，他们距离月面的高度大约是几十千米到两百千米之间，在这个高度上，磁场的强度已经变得非常小了。

而嫦娥4号是人类首次在月球背面软着陆的探测器，可以直接传回以前没有的数据，给我们的科学研究提供了更精准数据。通过这些数据我们不仅证实了月球微磁场的存在，这些研究结果提高了我们对月球的认识，也为以后实施相关的探测计划提供了更加科学的参数依据。

深深地为我们国家的航天科学的发展而自豪。

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