地球在太阳系是独一无二的,地球的大气层,覆盖星球表面70%以上的水,孕育了这个星球多彩的生命。然而,地球还有一个与太阳系其他天体不同的是,地球是太阳系内部唯一具有强磁极的岩石星球。
地球强大的磁场来自哪里?要从地球的构造和内部成分说起。地球的地核分为两层:固体内核和熔融状态的外核。地核的两层都含有具有磁性的铁镍混合物,并带有少量的轻元素,比如氢、硅和硫等。
地球的内核是温度高达4000℃到6000℃的致密固体,而外核是流体。地球的自转和月球这颗大卫星的潮汐拉伸,使得这些铁镍熔融物质不断翻滚和流动,同时,内核的热量不断向外辐射,遇到外层的地幔,进一步驱动外核铁镍产生循环对流,造就了地球强大的磁场。
太阳系的岩石行星,金星虽然质量足够大,但没有强大的磁场,是因为金星旋转速度过慢,自转一周需要243个地球日,金星内核的熔融物质无法产生循环对流而无法产生强大的磁场。火星的自转虽然与地球的一天几乎相同,但火星的核心密度太低了,其核心内核早已冷却,内部已经无法产生循环对流,火星全球磁场已经消失。水星虽然有微弱的磁场,但仅为地球的1.1%,对抵挡太阳辐射的作用并不大。
地球的磁场是重要的保护层,它有助于将大量危险的太阳辐射抵挡在大气层之外,保护着地球生态系统。当太阳发生日冕抛射时,如果没有地球磁场的屏蔽,地球上的电信通讯、互联网和导航系统会有灾难性的影响。
因此,磁场的存在,可以视为衡量一个星球是否存在生命的必要条件。