地球磁场究竟是怎么产生的呢？ 地球磁场是怎么产生的？
从我国古人发明指南针以来,人们就已经知道地球存在着南北极对称的磁场,几千年来,人们对这个磁场的存在习以为常,很少有人对此现象的本质做过深入的研究.大约在本世纪50年代末,人们发现地球的磁场让太阳风"压"在一个水滴形的区域中,称之为磁层.地球的巨大磁场从此开始引起许多人的注意.
传统的观点认为,地磁场是由地球内部的铁质物质形成的.有的科学家甚至十分肯定地说,地球有一个铁质的地核,有许多科普文章也是如此解释的,这真是无稽之谈.
为了说明这一点,我们不妨回顾一下居里夫妇的研究成果.我们现在所见到的铁磁质是铁的化合物或铁与其它物质的混合物,它们的特性虽然与地磁场极其相似,但绝对不是地磁场成因.因为居里夫妇的实验证明,铁磁质在770℃(居里温度)的高温中磁性会完全消失.在地层深处的高温状态下,铁会达到并超过自身的熔点呈现液态,决不会形成地球磁场.
法国科学家安培在一百多年前就已揭示了"磁现象的电本质",事实上人们早就应该明白地磁场的产生必然是与电现象有本质联系的.
按照物理学研究的结果,高温,高压中的物质,其原子的核外电子会被加速而向外逃逸,所以,地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来,地幔间会形成负电层.
按照麦克斯韦的电磁理论,可以总结出这样一句话:电动生磁,磁动生电.所以,要形成地球南北极式的磁场,必然需要形成旋转的电场,而地球自转必然会造成地幔负电层旋转,即旋转的负电场.
磁场由此而生.
然而,这会不会使人们陷入"先有鸡还是先有蛋"的困惑之中呢 也就是说,磁场,电流和旋转,这三个基本条件,哪一个是先产生的呢
这里没有牛顿说的"上帝的第一次推动",那么,是什么原因导致了康德所说的"第一次起动"呢
这第一次起动,可以理解为第一次激发(激磁),这种激发来源于三个渠道:一是另一个星体磁场的影响;二是另一颗星体电场的影响;三是撞击造成的旋转.
只要有这三个条件中的任何一个,轴对称的磁场和稳定的自转就被启动了.在这三个条件中,第一条是主要的.从多年的实践来看,地球磁场受到太阳磁场的影响是很大的,地球的磁极与南北极不重合现象,就是太阳磁场对地球的第一次激发造成的,因为地轴与赤道面存在着一定的倾斜角度.
天文学发现天王星的磁场不是两极对称的,而是弯曲的,如果这是真实的,也可以说明它受到了另一个磁场"太阳磁场"的影响.其原因与它的运行姿态密切相关,它是"躺"在公转轨道上运行的,太阳磁场的影响使它的磁场发生了弯曲.
地核中大量电子的逃逸必然使地内存在定向的电流,这可以用左手定则来断定:让地磁N极(地理南极)的磁力线穿过手心,拇指指向地球旋转的方向(由西向东),其余四指所指的方向就是电流的方向.由此可以看出,这个电流的方向是从地表指向地心的,由于电流的方向是电子运动的反方向,所以,可证明现阶段正有电子从地球深处向外逃逸.地球内部磁场根据右手定则来判断是个两端开口的椭圆蛋壳形状.
但是,地球内外挤压的过程不是永恒的,挤压的结果是达到原子核间斥力和正负电场引力的平衡.当挤压过程结束时,电流消失,自转驱动力会消失,地磁场也将消失,太阳发射出来的各种射线会直达地表,密集的正电粒子对电子的中和作用将进一步增强,使地幔层的电子减少,负电场减弱.这必然使地心的压力减小,引力将会变小,地球的"腰围"也必然会变粗.当地核的斥力占有绝对优势时,地球将会进入膨胀期,地幔层的电子会回流向地心,如果此时地球仍存在一定的自转惯性,那么,地磁场的方向会发生变换;如果此时的地球已完全停止自转,那么,还有可能是磁场的方向不变而改变的是自转的方向.因此,有两种结果产生:要么地磁反转,要么自转反向.
"地磁反转"学说对此提供了可*的依据——近年来,许多地质学家一致认为在过去的7600万年中地磁至少反转过171次.因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据.
法国和美国的科学家通过10Be分析法证实地磁场发生过逆转.地球上的Be(铍)元素都是以稳定的9Be存在的,如果有10Be存在则与地磁场消失有关,地磁消失时,磁层和电离层消失,宇宙射线中的高能粒子会直达地表,在它们的轰击下,氮氧等元素会发生裂变反应,产生7Be和10Be.7Be的半衰期很短,将很快消失,而10Be的半衰期却很长,找到10Be就等于找到了磁极反转的证据.七十年代,科学家在大西洋海底4731米深处发现了较高浓度的10Be,相应的地质年代为70万年,从而证实,在70万年前有过一次地磁反转.
——地磁反转,正是地电流的反向流动造成的.
乌克兰专家们也探测到,地球磁通量数值在最近200年里大大减小,按现有的速度递减,再过1000年地球的磁通量将降至零值.
英国地质观察中心阿兰·汤普森教授指出,地球磁场在历史上不止一次曾消失过,地球磁极的变换是这种现象的结果.有的科学家推断,地磁场发生逆转前,磁力急剧减弱,直至消失,其后约需1万年时间磁力强度才逐渐回复,但磁极方向却完全相反了.
这真是一项重大发现.
可以肯定,地磁变换的周期将越来越长,直到最终停止,成为一颗死行星.
如果仔细分析地磁产生的原因,人们就会明白,磁极变换和电子运动方向的改变是密不可分的两个现象,而这个过程是个耗能的过程,周期逐渐变长显然是不奇怪的,总有一天这个过程会完全终止,而使地球成为一颗没有电磁活动的死行星.
对于人类和所有生物来说,地磁变换是灾难性的.地磁消失后,太阳的各种射线都会直达地表,强烈的辐射会使动植物发生变异生长.当地磁变换后,地内电子回流的速度远远超过挤压时的逃逸速度,而且电流强度也比逃逸电流的强度大得多,这使地磁场的磁通量增加至现阶段的几倍甚至几十倍,较强的电流和磁场会给地球自转以强大的动力(安培力),地球将以极快的速度自转,地壳会被离心力扯裂,体积将增加至现阶段的数倍甚至数十倍.
由于负电场力的减弱,地球在太阳磁场中受到的洛仑兹力将会减弱,磁极反转使地球磁场与太阳磁场相排斥,公转轨道将向日外偏离,它将加入"外行星"的行列,这种现象将维持到下一次磁极变换.
因此,地球磁极的变换是人类面临的最大的威胁。
1945年，法国物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理，提出地球的自转在熔融的铁核心内造成从西向东缓慢旋转的涡流，这些涡流能够产生环绕的电流，这些电环流最终产生了地球磁场。不过这种磁场并不稳定，不仅磁场强度经常变化，南北磁极的位置也总在不停地移来移去，甚至两极会周期性地发生翻转。
地球磁场是怎么产生的？~
地球磁场，简言之是偶极型的，近似于把一个磁铁棒放到地球中心，使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然，地球中心并没有磁铁棒，而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。地球磁场不是孤立的，它受到外界扰动的影响，宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流，主要成分是电离氢和电离氦。因为太阳风是一种等离子体，所以它也有磁场，太阳风磁场对地球磁场施加作用，好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样，地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、慧星状的地球磁场区域，这就是磁层。
相关要点总结：
13036267209：地球磁场是怎么产生的
逯贴答：一种关于地球磁场成因的假说认为：地球磁场的形成原因和其它行星的磁场的形成原因是类似的，地球或其它行星由于某种原因而带上了电荷或者导致各个圈层间电荷分布不均匀。这些电荷由于随行星的自转而做圆周运动，由于运动的电荷就是电流，电流必然产生磁场。这个产生的磁场就是行星的磁场，地球的磁场也是类似的...
13036267209：地球的磁场是这样产生的?
逯贴答：地球的铁质内核于是就从磁极发射出磁感线来，于是磁场形成了。注意：磁场不是引力场。引力场是个天体就有，引力场由万有引力产生，而磁场却只有像地球一样拥有铁质内核的星球才有。没有磁场，地球就无法抵御太阳风的辐射了，所以，我们能活在地球上，真是个天大的幸运！
13036267209：地球磁场是怎样产生的
逯贴答：当然，地球中心并没有磁铁棒，而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。地球磁场不是孤立的，它受到外界扰动的影响，宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流，主要成分是电离氢和电离氦。因为太阳风是一种等离子体，所以它也有...
13036267209：请问地球这个大磁场怎么产生的?
逯贴答：那么,地球的磁场是如何产生的呢?只有存在运动电荷或电流才能产生磁场,因此,地球磁场应该与地球内部的带电结构有关。但是,地球磁场的南北磁极还存在着一种小范围的低速运动,这种运动表明地球磁场不仅仅是地球内部的带电部分作旋转运动产生的,在地球内部还应该存在着一个相对稳定的内部电流。但地球内部为什么会长期稳定地...
13036267209：地球磁场产生的原因
逯贴答：这就产生了固态的地球组成结构与在地球上流动的物质产生了摩擦性，大量电荷因此而生。这些电荷总体上仍在随着地球的自转而绕着地球的自转轴而转圈成为电流，根据电磁感应就不难判断，地球磁场就产生了。至于磁场的方向如何变化，就要看随着地球的自转，起主导作用的电荷与电流强度如何。反之，也可以由地球...
13036267209：地球磁场是如何产生的
逯贴答：那么,地球的磁场是如何产生的呢? 只有存在运动电荷或电流才能产生磁场,因此,地球磁场应该与地球内部的带电结构有关。但是,地球磁场的南北磁极还存在着一种小范围的低速运动,这种运动表明地球磁场不仅仅是地球内部的带电部分作旋转运动产生的,在地球内部还应该存在着一个相对稳定的内部电流。那么,地球内部为什么会长期...
13036267209：地球磁场是怎样产生的
逯贴答：在核心高温螺旋运转的高温势力中心的超饱和电流能量，是由地球的北极端向外运动到球壳外，又由球壳外向南极端运动，形成了一个从地球中心向北极出去又向南极运动的磁流层，形成了地球的磁场。为什么地球中心的高温电流不从地球内部的南极运动而是从北极方向运动呢？这是因为每个星球结构都有高温输出端与...
13036267209：地球有磁场吗?怎样产生的?
逯贴答：地磁场也会被外界的扰动影响，所以他并不是孤立的。由于太阳风的磁场不断的对地球的磁场施加作用，地球的磁场不断的反抗去阻挡太阳风磁场的长驱直入。于是太阳风绕过地球磁场继续向前行动，继而出现了被太阳风包围的地球磁场形成一个彗星撞的区域，就形成了我们所说的地磁层。地磁层在距离地球表面600～...
13036267209：地球的磁场是怎样形成
逯贴答：地球磁场（the earth magnetic field）是指地球周围空间分布的磁场。偶极型，近似于把一个磁铁棒放到地球中心，磁北极（N）极处于地理南极附近，磁南极（S）极处于地理北极附近。磁极与地理极不完全重合，存在磁偏角。地球磁场属于电磁场，是通过外核的电子随地球自转的电流效应（近似于电生磁）产生的磁场...
13036267209：地球的磁场是如何产生的?
逯贴答：电子气的比重极小,在超高压与高温共同作用产生的强大浮力作用下,地核中以离子状态存在的电子克服原子核的库仑作用,趋于飘浮到地核外部,并在浮力作用与地核中所有失去电子的原子的库仑作用相平衡的位置,也即在地核与地幔的交界面附近,形成一个覆盖地核的电子壳层。将地核与电子壳层视为一个巨大的“原子”,地球磁场的...