極光（圖片來源：網絡）
太陽是個脾氣暴躁的大火球，總是向宇宙中亂「扔」東西，這些東西包括由電子和質子等帶電粒子組成的等離子。它們又熱又快，有著很大的殺傷力，而太陽幾乎一直向外界發射物質，影響著宇宙空間。
但幸運的是，我們的地球身穿「鎧甲」，能夠抵禦得住這些東西的襲擊，那就是磁層——由流動的地球外核形成的強大磁場。
為什麼地球會有磁層呢？或者說，地球的磁層如何產生呢？在地球深處，有著由鐵、鎳等金屬元素組成的熔融液體。當地球旋轉時，地核會產生電流，電可以生磁，因而產生了磁場。當來自太陽的等離子體高速向地球衝來時，就像兩個相互排斥的磁鐵，地球磁層把它們拒之門外。但也會有一小部分等離子體從地球的兩極趁虛而入，與大氣層相互作用，形成我們見到的美麗極光。
說到這裡，你可能會好奇，既然地球磁場能擋住太陽扔出來的東西，那麼為什麼光能進來呢？光也是從太陽發射出來的，不是嗎？磁場能擋住的是帶電粒子，而光不是帶電粒子，所以，光通過了地球磁場的考驗。
不過，地球的磁場也是不穩定的。隨著時間的流逝，地球磁場會改變方向，甚至，南北極還會互換位置，為什麼會出現這樣的「反轉」呢？目前還沒有明確答案，但地球磁場的南北極的確會每幾十萬年互換一次。雖然磁極方向的改變，似乎對人類生活沒什麼太大影響，但是，在兩極互換期間，地球磁場可能會變弱甚至消失一小段時間。失去了地磁場的保護，地球很可能就熬不過太陽微粒輻射的侵襲。
本質上，所有的太陽活動也都與磁有關，因為任何運動的電荷都可以產生磁場，而太陽就是一個巨大的運動電荷集合體，它的溫度極高，帶電粒子以極快的速度流動著。太陽黑子就是我們能觀察到的磁力現象之一，黑子是太陽表面磁場高度聚集的區域，黑子引發的爆炸是太陽耀斑，太陽耀斑的威力非常大，最小也相當於一個原子彈的殺傷力。除了這些，當太陽表面發生爆炸時，還可能引起巨大的風暴，從日冕中以極高的速度拋射出大量磁化物質，這個過程被稱為日冕物質拋射，當日冕物質拋射掠過地球時，可能會擾動地球磁層，引發地磁暴。
1989年的冬天，一場地磁暴發生在加拿大魁北克地區，地磁暴摧毀了當地的電力系統，好在電力在一天內就恢復了，不然，很難想像當地的人們該如何挨過沒有供電的冬日。
歷史上最嚴重的磁暴之一，發生在1859年，被稱為卡靈頓事件。那一年，英國天文學家卡靈頓用太陽望遠鏡觀察到了一個特別大的太陽黑子群，而且黑子群裡出現了兩個非常亮的地方，幾天後，英國天文臺檢測到了強烈的地磁場活動，與此同時，很多人也紛紛報告說機器會無緣無故地閃火花，而南邊的天空，也出現了罕見的極光。
地磁暴會對電力產生很大的影響，如果發生在現代，其後果是不堪設想的，因為現代生活對電力有著巨大的依賴性，如果地磁暴來臨，那麼，地球上一切有關電的活動都將會按下暫停鍵。
參考資料：
https://www.bilibili.com/video/BV1AJ411y7NP?from=search&seid=8256339455420387519
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A3%81%E6%9A%B4
https://zh.wikipedia.org/zh/%E5%9C%B0%E7%A3%81%E5%9C%BA
作者：董依明
審稿：張軒中（中國科普作家協會會員，中國物理學會會員）