火星大气电流分布全景图（图片来源：NASA）
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”。
天方夜谭的大胆想法——给火星安上“人造磁场”
我们知道，没有了大气层，火星变得如此荒芜，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。
火星“人造磁场”概念示意图（图片来源：NASA）
最后，回到文中开头的问题，指南针在火星上能不能用呢？
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呢！
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。
让我们一起见证人类航天史上的里程碑事件吧！
参考文献：
[1]《火星科学概论》（2015）
[2] MAVEN mission finds Mars has a twisted tail (NASA news, Oct.20, 2017).
[3]Robin Ramstad et al., The global current systems of the Martian induced magnetosphere, Nature Astronomy (2020).
[4]J.L.Green et al., A future Mars environment for Science and Exploration, Planetary Science Vision 2050 Workshop(2017).
来源：科学大院
来源： 国家空间科学中心
