指南针在地球上为何能指明方向

　　指南针，我国古代四大发明之一，利用装在轴上的磁针辨别方向。它小巧简单，却能发挥大作用，是古代航海出行和沙漠行走的必备用品。
　　在地球上，指南针之所以能够指向特定方向，是因为地球存在一个地磁场，普遍认为这个磁场由地球内部液态铁的流动引起。地磁场是一个与地球自转轴呈11°夹角的磁偶极子，它有两个磁极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。
　　指南针的磁针则是一根小磁体，两端分别有两个极：南极和北极。根据磁极间同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律，指南针一端总是指向南，而另一端则指向北。所以在地球上使用指南针，它的磁针总是指明南北方向。
　　当然，指南针也有可能会失灵。除了指南针坏掉的情况，还有一种假设，即把指南针放在火星等没有明显全球偶极磁场的其他行星上。

　　与地球磁场的形成机制不同，火星本身并不产生全球磁场，而是太阳风在火星电离层产生的电流导致磁场堆积、增强，进而形成所谓的“感应磁层”。

能否给火星安上“人造磁场”

　　我们知道，没有了大气层，火星才变得如此荒芜，那能否将大气层还给火星，然后恢复适宜的温度和温润的环境，制造孕育火星生命的条件呢？
　　从地球上生活的经验出发，地球大气层是由地磁场保护的，既然火星没有全球磁场，那就给它造一个。那么该怎么造呢？
　　在2017年，科学家就提出了一个大胆激进的想法——运用电生磁原理，在火星与太阳之间的 L1点拉格朗日点上放置一个磁偶极子屏蔽层，形成“人造磁场”。这个磁场用作保护层屏蔽来自太阳的高能粒子，希望能使火星免受强烈太阳风的侵袭，帮助火星重建大气层。
　　“人造磁场还大气层给火星”，听起来似乎是天方夜谭。科学家预测，磁场能够形成包围整个火星的磁层，抵御太阳风和辐射，在火星稀薄大气层保护下，表面温度逐渐上升，引起温室效应，从而进一步提升表面温度，导致两极的水冰和干冰融化，进而恢复部分消失已久的海洋。

指南针在火星上能不能用

　　鉴于目前火星磁场的独有特点，如果真是要带指南针上火星，恐怕磁针也爱莫能助。但是假如人类给火星安上“人造磁场”，或许又是另一番景象。
　　从古人只能借助望远镜远眺火星，到如今人类探测器作为先锋登陆火星，也不过几百年而已。天马行空的“激进”想法或许在经历几代人的努力后也会实现。
　　而现在，背负人类行星际探索使命的“天问一号”“毅力号”和“希望号”正在奔向火星的太空征程中。