沒有月球，地球磁場或將化為烏有

圖片說明：月球一直在沉默地守護著地球上的生命。 圖片來源：Gregory H. Revera/Wikimedia Commons;CC BY-SA 3.0

太陽輻射如果不受約束，地球上的任何生命都將不復存在，正是地球磁場作為最強大的後盾，保護我們免遭危險的太陽輻射。近日，法國克萊蒙費朗第二大學（Université Blaise Pascal）的Denis Andrault領導的研究小組在Earth and Planetary Science Letters上發表研究，稱沒有月球的協助，地球磁場將無法維持。這一研究結果將會對科學家們觀察行星的形成以及尋找宇宙其他區域的生命帶來巨大的影響。

迄今為止，人們還未理解透徹地球磁場的物理學知識，不過幾乎可以肯定的是，地球磁場是在地球外核層內形成的，地球的外核層包含有熾熱的液態金屬鐵和鎳。熱量從地球深處竄至表面，這個過程中會在外核層內形成循環性對流氣流，而這種磁性材料的運動則會產生強大的磁場，擴散至地球表面乃至更遠的區域。

來自太陽的帶電粒子朝著地球而來（這種現象稱為太陽風）時，地球磁場會使這些粒子轉向，阻止其透過大氣層，如若不然，這些帶電粒子將會炮轟地球表面，地球生命或將不復存在。

圖片說明：地球表面的生命為何能夠安然無恙？地球磁場的存在是其中一個原因。 圖片來源：Marc Ward/Shutterstock

此前的研究曾指出，為使地球外核區域形成對流，內核至外核、外核至地幔層（約佔地球體積的84%）的溫差需要非常大。否則有效的對流將不會生成，磁場也不會存在。傳統的模型法指出，為了生成有效對流，地核溫度需要從6800°C緩慢降到3800°C。

為驗證這一觀點，研究小組仔細察看了之前的實驗研究、數學模型以及有關地球內部現狀的一些備受爭議的觀點，最後得出結論：自45.4億年前地球誕生以來，地核的溫度僅僅降低了約300°C，這意味著地球磁場的產生方式不是通過熱驅動形成對流而來。那麼，地球磁場從何而來？

研究發現，月球或是地球磁場的守護者。儘管月球對地球的引力很微弱，但月球引力或許不僅可以在地球表明形成潮汐現象，也會深入地球外核，通過物理方法"攪動"該區域內的液體成分。

此前科學家們已經觀察到，這種潮汐現象會在木星的木衛一（Io）和土星的土衛二（Enceladus）上形成強大的火山作用。在地球上，月球引力雖然非常微弱，但仍然能夠在外核區域形成約10000億瓦特大小的能量。這些能量足以推動形成地球外核的有效對流，因此也就意味著月球或與內含金屬的液態地核一起作用，維持著地球磁場，否則地球生命將無法生存。

複雜生命在火星上難以生存進化的原因之一，或許就是由於這顆紅色星球缺少磁場，如這項研究所述，火星並未受到一顆合適的「月球」保護。（科學之家，譯審/編輯：YWY）

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