05.24 地球漏氣了

假如你遇到了劫匪,有人挺身而出,保護了你的生命和財產,可是與此同時,他卻悄悄把手伸進你的口袋,不知你會作何感想。你也許會為他萬分惋惜:“哎,雖然是個好人,但畢竟小節有虧”。對於地球的磁場,我們恐怕也要作此感嘆。

地球漏气了

我們把地球附近,包含磁場的空間叫磁氣圈。磁氣圈就像地球穿的一件防輻射服,它保護我們免遭來自太陽的高能帶電粒子,即通常所說的太陽風的襲擊。此外,要是沒有它的庇護,這些高能粒子還會把能量傳給大氣分子,使它們掙脫地球引力而逃逸到太空中去,因此又有保護地球大氣的作用。據科學家猜測,火星曾經有過與地球相當的稠密大氣,但如今已經變得非常稀薄,就是距今35億年前火星喪失了自己的地磁場的緣故。

但這也許僅僅是事情的一面。最近根據一位瑞士科學家的看法,在地球的磁南北極上空,也就是地磁場相對最弱的地方,磁氣圈或許正在協助那裡的氣體逃離地球。

為什麼保護我們,救了我們的命又要偷走我們的東西呢?說來話長。首先,一顆行星的磁氣圈範圍總是遠大於行星自身或者它的大氣層的尺寸,這就好比一個人穿起棉襖來總要比光著身子顯得胖些。而這意味著一顆行星在有磁場的情況下比沒有磁場時,從太陽風裡“招攬”進了更多的帶電粒子。這個道理就好比一個人穿著棉襖在雨中行走,因為表面積更大,肯定比光著身子要淋更多的雨。這些帶電粒子既然鑽不進磁氣圈保護的大氣層,它們就“尋隙下蛆”,一股腦兒都流進了地球這件“防輻射服”的缺口上。這個缺口在哪裡?剛好就在地球磁南北極上空附近,看起來像兩個漏斗的區域。在那裡,高能粒子通過碰撞把能量傳給了氣體分子(這也是極光的由來),而既然這地方磁場又相對較弱,所以氣體分子得以獲得足夠的速度掙脫地球引力,逃逸到太空中去。

這個觀點被過去人們對磁氣圈的研究所支持。像歐洲宇航局的一項測量顯示,從地球磁南北兩極逃逸的氣體流量是整個地球損失氣體平均流量的2倍還多。

當然了,這點損失是非常微小的。據估計,在地球近幾千萬億噸的大氣中,每年大約只流失6萬噸,僅相當於地球大氣的萬億分之幾,因此不會對地球生命造成威脅。


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