地球的磁场对于整个地球的存在至关重要，而地球系统就是由地壳、地幔、地心、生物圈、大气圈相互作用才得以形成。
同时地磁场能够指向南北两个方向，并且地磁场在一些科学研究领域具有非常重要的科学意义。
为什么地磁场会不断地出现波动？
在整个宇宙中地球和其他星球一样，地球的磁场也是由它自身内部的发电机产生的。
这就是为什么说通过地球运动所携带的部分动能是可以产生磁场，同时也能够产生电流。
所谓地球的发电机，就是恒星或者行星之中能够进行导电流体部分的运动。
地球磁场是由太阳风和星际物质中的带电粒子相互作用产生的。
在宇宙中的电荷会相互排斥，这些电荷的相互作用都是由物质本身的磁性决定的。
在地球上磁力线沿着地球表面流动，地球磁场的强度下降，地球上的生物就会受影响。
在地球内部的导电外核是由铁质及其他元素所构成，有自然对流和热对流两种运动方式来进行运动从而产生电流。
这就类似于导体进行运动后，电子也将被导体的运动所干扰，进而产生电流和磁场。
然而人类对于地磁场的观测也仅有几百年的历史。
地球的磁场为偶极型，相当于一根磁条位于地心，且其顺着南向会形成一个磁场的形状。
一般来说地理学上所说的南极和北极与地球磁场上的南北两极并不是完全一致的，而是略有差距的。
事实上在地球的里面没有任何一块磁石。
地心中的液体金属所产生的电流和磁力效应，与电生磁产生地球磁场很相似。
并且地球磁极的位置一直在变动，到1831年磁极已接近加拿大的布西亚半岛。
地球磁极的位置一直在变动，一年移动约有15千米到20千米，到1980年之前磁极的变化幅度还是比较小的。
但从那以后地球磁极就变得难以控制，它以一年55千米到60千米的速度，一天大约移动150米。
地球上的磁极进行两极反转
在过去的四十五亿年里，巨大的地球磁场曾多次改变过方向，导致了南北磁极的倒置。
这就是所谓的磁极倒转，也就是地球的北极变成南极的时候，同时地球的南极变成了地球的北极。
也就是说地球上的磁场在无时无刻变化着。
在沿地磁方向绘制的等值线上，从卫星观测到的资料中可以看出，大多数的磁通量从南半球进入地心，但也不能排除在一些特殊的区域会出现磁极逆转的可能。
在地质史中磁极反转现象已经被多次记录下来。
通过每一次反转的次数，人类可以推算出平均反转的次数，在二十五万年左右，磁场就会被反转一次，而最近一次磁极翻转发生在大约78万年前。
在地球内部的液体核心含有大量铁元素，而且地核内部是能够导电的，并且它有足够的能量推动对流。
因此科里奥利让对流的流体偏离了轨道，才是能让地球的发电机继续运行几十亿年的重要原因。
未来地球会变成下一个无磁极的火星吗？
人类在日常生活中所应用到的磁场并不多，只是偶尔会用指南针测下南北方向。
与传统的导航相比，地磁导航采用被动导航，所以说它是一个能够不受干扰的导航，并且地磁导航在陆地水下都能使用。
地磁导航具有操作方便、精确度适中等优点。
但如果磁场突然发生剧烈地变化或者突然地消失，就会给人类的生产和生活造成一定的困扰。
不过相比之下地球上的磁场骤然消失给地球带来的影响才是最为严重的。
一旦地球的磁场消失了，地球将面临接踵而来的危险，首先不可避免的就是来自太阳的高能量粒子对地球轰击。
地球上的磁场可以引导带电粒子向外扩散，与此同时极少数的微粒还能在南极和北极产生美丽的极光。
地磁场消失对于人类而言是一个巨大的考验。
当然并不至于灭绝人类，毕竟七十八万年前原始人类就已经出现在地球上了，但是对于人类来讲，将受到很大的威胁。
另外依赖于地磁导航的鸟类也会受到很大的干扰。
地球磁场消失之后，宇宙中的卫星也将受到高强度的辐射。
在此之前，很少有高能粒子冲击到卫星是因为磁场的保护。
如果磁场紊乱后高能量粒子就会击中卫星，并穿透卫星中集成电路晶片，造成继电器失灵，进而会造成更加严重的后果。
日本发射火星卫星探测器 预计2031年返回地球
10月20日凌晨，日本航天探测器发射升空，将前往火星的卫星“火卫一”进行详细观测，并采样返回地球。如果任务成功，这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”（MMX）的任务，由日本宇宙航空研究开发机构主导，探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务，解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示，此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为，这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星：地球的卫星月球，以及火星的两颗卫星：火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小，火卫一的直径约为20公里，火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则，看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测，随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形，但这并非易事。
拉奎尔解释说，此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱，它紧邻引力强大的火星，火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后，MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点，再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱，该太空舱预计于2031年返回地球，降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称，“但即使是只有一颗微粒，也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析，因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望，这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为，在火星形成初期，一颗小行星或其他天体撞击了火星，撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为，这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星，后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后，我们将详细分析其化学成分和矿物组成，再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示，“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待，这次任务能够带来一个额外的惊喜：样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是，火卫一距离火星表面非常近，当其他天体撞击火星时，撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来，并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出，“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质，还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球，一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局（NASA）的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测，并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而，由于美国会停止拨款，原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时，中国也正计划开展火星采样返回任务，航天器预计于2028年发射，力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上，地球上已经存在一些来自火星的物质，它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星，在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空，随后飞向地球。
不过，火星陨石十分稀少，而且一旦抵达地球，就会受到地球环境的污染，与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本，因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
（本文来自张朝阳的英语课，更多国际新闻，欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课）
日本发射火星卫星探测器，未来将尝试着陆并采样返回地球
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探测器将用约一年时间飞抵火星附近，进入环绕火星的“准卫星轨道”。
在环绕火星运行期间，探测器将对“火卫一”进行详细观测，调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等，并确定在“火卫一”上着陆的地点。
此后，探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。
按计划，探测器将于2030年开始返程，并于2031年带着样本回到地球。
（剪辑 匡萍） 责编：曾梓民 一审：匡萍 二审：贺齐 三审：丁兴威 来源：三湘都市报
