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地球磁场是一种现象，它经常以积极的、有益的、有时是看不见的方式影响我们的生活。但是这个磁场是什么样的呢?它如何帮助我们?这些都是我们将在本文中讨论的重要问题。
我们实际上不知道地球磁场是如何产生的!我们拥有的最有力的解释如下。
地球的地核是液态的。这个核由两部分组成，但我们在这篇文章中所关心的是外部部分，这是一个完全由铁构成的熔融外核。铁是导体，所以电流可以流过外核。人们认为这些电流是地球磁场的原因，但科学还不知道细节。
地球磁场的强度可能比你想象的要小。磁场强度的测量单位是特斯拉(\(\mathrm{T}\))，地球磁场强度的范围是25 ~ 65 \(\mu\mathrm{T}\)。作为参考，标准冰箱磁铁的磁场强度约为1 \(\mathrm{mT}\)。这要强40倍!
如果你以前见过条形磁铁的磁场，地球磁场的形状对你来说可能很熟悉。像条形磁铁一样，磁力线从磁北极出现，弯曲后直接进入磁南极，在这个过程中包裹了整个行星。
覆盖整个地球的磁场叫做磁场磁气圈。磁层对我们星球的安全非常重要，原因有一个。太空中有许多危险的东西，其中许多都有能力飞到我们的星球上，对我们和环境造成巨大的破坏。磁层保护我们不受很多东西的伤害，比如太阳风，太阳风来自太阳，是一种辐射这可能会严重损害我们以及地球上所有的电子设备。我们的磁层能够排斥这些有害物质粒子。
下图显示了地球磁场的样子。它的作用几乎和普通的条形磁铁一模一样。
地球磁场线，维基共享资源
重要的是要知道地球的北极实际上是磁南极，这就是为什么上图中磁场线上的箭头与你习惯的方向相反!
你知道极光是由太阳引起的吗?太阳上的风暴带来了能量粒子飞向太空的每个角落，包括我们的星球。当这些粒子与地球接触时，它们会撞击大气中的粒子。
那么这和地球磁场有什么关系呢?一旦它们带电粒子如果距离足够近，磁场就会把它们拉向北极和南极。随着它们越来越接近地球，它们与大气层中的原子相撞，增加了那些原子的能量。这些原子现在是不稳定的，会通过发射来释放它们的能量光子，我们可以看到光:这些是极光。地球磁场导致极光只在靠近地球磁极的地方可见。
极光的例子的光你看到的是来自太阳的粒子被地球磁场重新定向到地球的两极，并与大气中的粒子碰撞的结果。
当你需要知道你要去哪里时，指南针是最有用的工具之一。指南针告诉你北、南、东、西的方向。然而，除了它使用磁性要告诉你这些方向在哪里，大多数人都不知道它们是如何工作的。
磁铁的一个显著特征是它们都有一个有北极和南极的针。所有的北极吸引着南极，所有的南极吸引着北极。指南针上的金属针是磁铁，因此会受到地球磁场的影响。它的北端始终指向地球的磁南极。
这意味着，我们所知道的北极，从磁场的角度来说，是一个向南的方向，或称南极!
标准指南针。指南针指针的北极指向地球的向南极，也就是磁北极。
严格来说，地球有两个北极!“真”北极或“地理”北极就在地球的地理顶部，而磁北极(其位置不断变化)就在地球磁场的磁顶部。当指南针的指针指向北方时，它指向的是磁北极(即南极)，而不是你在地图和地球仪上看到的地理北极!如果你靠近其中一个磁极，这种差异就非常重要，因为地理和磁极方向的差异在那里会很大。
1600年，英国物理学家威廉·吉尔伯特(William Gilbert)首次发现了磁铁和地球自身磁场之间的关系。直到1840年，卡尔·高斯(Carl Gauss)才意识到磁场的来源来自地球的中心。
地球的南北磁极不会永远保持在同一个位置。我们知道，平均约30万年后，这些磁极将完全交换位置。值得庆幸的是，在磁极翻转的过程中，磁层从未完全消失，所以我们仍然有一定程度的保护，免受太空危险的伤害。然而，磁场在这一事件中会明显减弱。这可能会导致许多问题，包括导航。
地球产生了一个巨大的磁场，这使得我们可以有效地称地球为磁铁。
威廉·吉尔伯特在1600年首次提出地球是一个大磁铁的理论。
地球是一个巨大磁铁的证据包括极光的行为和指南针针的行为。
极光是由太阳在日冕物质抛射过程中释放出大量粒子而产生的。一旦这些粒子到达地球，它们就会与磁层相互作用，导致地球磁极周围的天空出现极光。
地球具有磁性是因为电流流过地核内的熔融铁的外核。电流在回路中运行会产生磁场。
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