许多科幻作品都曾畅想过人类未来如何改造火星环境以让其更适宜人类居住。其核心理念在于使火星大气更为浓密，增加其中的氧气含量。

尽管改造火星的具体实施方案五花八门，但都离不开在火星的表面释放二氧化碳。这一操作不仅能够提升火星的大气压力，同时通过温室效应提高表面温度，使水能够以液态存在，从而创造适宜地球生物繁衍的环境。通过光合作用逐渐增加大气中的氧气含量，最终使得火星成为适宜动植物或人类呼吸的环境。马斯克提出的“核爆”火星计划的目标是通过核爆炸使火星极地冰帽蒸发。他认为，这将使火星变得足够温暖，从而为移居火星的人类提供相对宜居的生存条件。

然而，这些方法都避免不了要面对火星的一个先天不足——没有全球性磁场。大家一定会好奇的一个事实是，相比于太阳系其他行星来说，火星和地球大小重量相似，与太阳的距离也相近，为何地球生机勃勃，火星却是一片不毛？最重要的原因就是地球自身具有强大磁场，可以借此和太阳风进行对抗，从而很好地保护自己。地磁场就是我们今天的主角。

地球磁场对地球上的生物最大的作用莫过于保护作用。磁场可以阻挡太阳风带来的宇宙射线，减轻地球表面的辐射强度，从而保护地球上的生物免受辐射的危害，同时也有效地减轻了太阳风对地球大气的剥蚀作用。

地球磁场的结构特征

地球磁场的结构主要包括内源场和外源场两部分。内源场顾名思义来自地球内部物质及其运动，包括地核场（主磁场）、地壳场、感应场，外源场则起源于地表以上的空间电流体系，即电离层和磁层以及地球以外的行星际空间电流引起的磁场。

主磁场是地球磁场的主导成分，它在地球表面的分布呈现出近似于一个巨大的磁偶极体的形状。主磁场的强度和方向不仅在空间上存在差异，而且随着时间的推移也会发生变化。

地壳磁场是由地球表面的岩石和矿物所产生的磁场，这些岩石和矿物中的磁性物质会对地球磁场产生局部影响。地壳磁场的强度分布在地球表面上呈现出极大的不均匀性，也称为磁异常。

地球磁场中还包括一些局部的磁异常，这通常是由于地球内部的地质活动（例如外核不均匀冷却释放能量）造成扰动，或其他特殊条件所引起的。