目前，包括「北鬥」在內，世界上各種導航系統的運作，都依賴於地球的磁場。
但是，科學家目前發現，地球的磁場正在慢慢減弱，而且速度超乎尋常，在將來，可能會慢慢影響到我們的生活。
那麽，我們生活中會感覺到什麽差異嗎？地球磁場的異常減弱又為何會發生？
北鬥衛星導航系統也依賴地球磁場工作
地球磁場
地球磁場包括兩部份，第一部份是基本磁場，也叫做正常場。顧名思義，這一部份的磁場十分「正常」，其大部份時間都非常的穩定，是地球磁場的主要組成部份，能占到地球磁場的99%以上，這部份磁場源於固體地球內部。
拋去外界幹擾的地球磁場的示意圖
另一部份就是則是變化磁場。起源於固體地球外部，比較微弱。並且會不斷的發生變化。這種變化部份是因為這個磁場本來就會產生周期性的變化，還有就是可能會受到外界擾動從而發生變化。
地球磁場的最外層大約在距大氣層頂600-1000km的高空，並且在距離地面5-7萬公裏的區域仍有微弱的磁場。
不過這個數據也不是恒定的。比如說，面向太陽的一面因為太陽高能帶電粒子的沖擊，磁層要比背對太陽的一面薄很多。
面向太陽的一面磁場相對薄弱
形成原因
目前，關於地磁場是如何形成的，科學界還沒有一個準確的說法。但是目前有幾個假說用來解釋地磁場的形成。
首先是：發電機理論。
這個假說認為，在地球液態的內部，存在有很多熔融狀態的鐵和鎳，這些液態的鐵和鎳，其中存在有很多的自由電子，這些自由電子一來隨著地球內部的運動而不斷流動，其次，地球的自傳也會讓這些流動的液態鐵和鎳運動發生變化。
地球內部充斥著液態的鐵和鎳
而且我們知道，電流的產生是因為電子的定向移動，電流一旦產生，根據法拉第定律，磁場也會隨之產生，所以，熔融狀態的鐵和鎳中的大量自由電子，在地球內部和地球自傳的影響下，開始了移動，並且形成了磁場。
電能升磁
含有很多液態金屬外地核在這種磁場形成時，像磁流體發電機一樣產生電流，電流的磁場又使原來的弱磁場增強，這樣外地核物質與磁場交互作用，使原來的弱磁場不斷加強。然後由於運動的阻力，這些運動到達一定程度就會保持相對穩定，磁場也就變得相對穩定了。
發電機理論的模型
其次，另一個理論認為 ，在地球內部的高溫高壓下，地核物質的原子核外電子可以獲得足夠的能量，然後向著外太空逃逸。而且按照馬克士威的電磁理論：電動生磁，磁動生電。電子的外溢加上地球的自傳，就可以形成磁場。
磁場發生什麽異常了？
按照常理來講，地球的磁場是相對比較穩定的。但是，最近科學家卻發現，一向穩定的地磁場，出現了異常。
首先，我們知道，指南針的原理就是一塊磁鐵，會在地球的磁場中指向地球的兩個磁極，這兩個磁極的位置並不是完全不動的，甚至還會隨著時間的推移，南北磁極發生互換。但是，這個移動的速度十分緩慢，並且也不需要我們操心。那些利用地球磁場進行工作的裝置，都會頻繁的修正磁極的位置，以減小誤差。
指南針分別指向地球的兩個磁極
但是現在地球磁極的位置變動發生了異常。自從1831年以來，北極磁區一直從加拿大北極向西伯利亞板塊緩慢漂移。但是，最近的30多年以來，這個漂移的速度變成了原來的三倍。
磁極和地球南北兩極不是完全重合的
這聽起來好像並沒有那麽可怕。磁極移動更加頻繁而已，最多不就是更頻繁的更新一下磁極資訊唄。之前都說了，磁極移動是周期性的變化。這可能也屬於正常行為呢。
的確如果是單純的磁極移動加快，那確實沒什麽大不了的。但是，科學家還發現了另一件頭疼的事：地球磁場的強度正在逐漸減弱。
近200年以來，全球磁場強度，平均下降了9%，並且根據預測，這個趨勢不會減緩，地球的磁場強度還會進一步的減弱。
磁場強度減弱明顯的區域
其典型地區在非洲和南美洲之間的南大西洋區域。這片區域的磁場強度相對於周圍來說，降低的十分明顯。科學家將這一現象稱為「南大西洋異常」。在五十年之前，這個地區的平均磁場強度大約為24000特斯拉，然而到了五十年後的今天，這個地區的的磁場強度已經下降到了22000特斯拉。
並且，這個磁場減弱的區域，還在不斷擴大，這個範圍正在以每年20公裏的速度向西擴充套件。並且還出現了第二個地球磁場的強度低谷。並且這個範圍還有可能繼續擴大。
為什麽磁場會發生變化？
那為什麽會導致這樣的現象發生呢？很遺憾，和地球磁場的成因一樣。導致地球磁場強度減弱的原因，我們目前也沒有定論。
目前的主流猜測主要有兩點，其一，如果認為地球磁場的形成和地球內部的液態鐵和鎳有關。那麽地球磁場的異常移動和強度異常減弱也應該與地球內部的液態鐵和鎳的異常流動有關。
目前我們對地球內部知之甚少
其二，還有科學家認為，既然地球的磁極會發生周期性的顛倒。那麽地球磁場的減弱，可能和磁極的顛倒行為有關。也就是隨著磁極周期性的顛倒，磁場強度也會發生周期性的增減。
但是，目前的二者仍只是科學家的猜測和假想。要想知道具體的原因，我們還需要進一步的探索。
地球磁場減弱，對地球人有什麽影響？
不過既然說地球的磁場強度減弱很可怕，那麽它會導致什麽後果呢？最明顯的莫過於。 太陽風災害加大了。
太陽風指的是太陽非週期性的噴射出的一些高能帶電粒子。在地球磁場強度正常的情況下，這些高能帶電粒子一旦進入地球磁場，就會受到勞侖茲力，從而從原來的軌域偏移。並不會對地球造成什麽影響。
太陽風示意圖
但是一旦地球的磁場強度不足以替地球「擋開」這些帶電粒子，這些粒子就會入侵各種電子系統，造成系統短路。然後會發生大規模的電子產品報廢的情況。
當然，現在的地球磁場強度雖然有所減弱，可是並不至於完全不能阻擋太陽風。在地面上生活的我們完全可以把心放到肚子裏。
不過，我們前面提到的地球磁場減弱的典型區域，已經出現了多次因為地球磁場減弱，導致電子產品受損的事件了。
太陽風的危害報道
在太空當中執行著各式各樣的衛星，有一些衛星在執行時就會飛行到上述的典型區域的上方，少了地球磁場的庇護。這些衛星輕則暫時失聯，重則直接報廢。還是非常嚇人的。為了進一步研究這一異常現象，歐洲航天局將利用蜂群衛星星座數據來進行調查。
所以，雖然目前來看，這個典型區域的擴大速度並不快，但是我們仍舊不能完全忽視這種現象。
結語
最後，說起磁場，自然而然談到了地球內部。這讓我想起了劉慈欣的小說【帶上她的眼睛】中，人類探索地球內部的「落日」系列探測器出發時的場景。
【帶上她的眼睛】想象圖
（以下內容為參照劉慈欣小說【帶上她的眼睛】）
「落日工程」是一系列的探險航行，它的航行程式同航天中心的其他航行幾乎一樣。 唯一不同的是，「落日」飛船不是飛向太空，而是潛入地球深處。
第一次太空飛行一個半世紀後, 人類開始了向相反方向的探險, 「落日」系列地航飛船就是這種探險的首次嘗試。
我記得「落日一號」發射時的情景。那時正是深夜, 吐魯番盆地的中央出現了一個如小太陽般的火球, 當火球暗下來時, 「落日一號」已潛入地層。只在潛入點留下了一個巖漿的小湖泊，發出耀眼的紅光。那一夜, 在幾百公裏外都能感到飛船穿過地層時傳到大地上的微微震動。
希望我們可以盡快像小說中那樣，在走向星辰大海的同時，也不忘探索地球內部的奧秘。
