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地球磁場(chǎng)

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月07日 11:29

地球磁場(chǎng)(the earth magnetic field)是地球周圍空間分布的磁場(chǎng)。它的磁南極大致指向地理北極附近,磁北極大致指向地理南極附近。磁力線分布特點(diǎn)是赤道附近磁場(chǎng)的方向是水平的,兩極附近則與地表垂直。赤道處磁場(chǎng)最弱,兩極最強(qiáng)。地球表面的磁場(chǎng)受到各種因素的影響而隨時(shí)間發(fā)生變化。 [1]

歷史上,第一個(gè)提出地球磁場(chǎng)理論概念的是英國(guó)人吉爾伯特。他在1600年提出一種論點(diǎn),認(rèn)為地球自身就是一個(gè)巨大的磁體,它的兩極和地理兩極相重合。這一理論確立了地球磁場(chǎng)與地球的關(guān)系,指出地球磁場(chǎng)的起因不應(yīng)該在地球之外,而應(yīng)在地球內(nèi)部。

1893年,數(shù)學(xué)家高斯在他的著作《地磁力的絕對(duì)強(qiáng)度》中,從地磁成因于地球內(nèi)部這一假設(shè)出發(fā),創(chuàng)立了描繪地球磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)方法,從而使地球磁場(chǎng)的測(cè)量和起源研究都可以用數(shù)學(xué)理論來表示。但這僅僅是一種形式上的理論,并沒有從本質(zhì)上闡明地球磁場(chǎng)的起源。

科學(xué)家們已掌握了地球磁場(chǎng)的分布與變化規(guī)律,但是,對(duì)于地球磁場(chǎng)的起源問題,學(xué)術(shù)界卻一直沒有找到一個(gè)令人滿意的答案。

關(guān)于地球磁場(chǎng)起源的假說歸納起來可分為兩大類,第一類假說是以現(xiàn)有的物理學(xué)理論為依據(jù);第二類假說則獨(dú)辟蹊徑,認(rèn)為對(duì)于地球這樣一個(gè)宇宙物體,存在著不同于現(xiàn)有已知理論的特殊規(guī)律。

屬于第一類假說的有旋轉(zhuǎn)電荷假說。它假定地球上存在著等量的異性電荷,一種分布在地球內(nèi)部,另一種分布在地球表面,電荷隨地球旋轉(zhuǎn),因而產(chǎn)生了磁場(chǎng)。這一假說能夠很自然地通過電與磁的關(guān)系解釋地球磁場(chǎng)的成因。但是,這個(gè)假說卻有一個(gè)致命缺點(diǎn),首先它不能解釋地球內(nèi)外的電荷是如何分離的;其次,地球負(fù)載的電荷并不多,由它產(chǎn)生的磁場(chǎng)是很微弱的,根據(jù)計(jì)算,如果要想得到地球磁場(chǎng)這樣的磁場(chǎng)強(qiáng)度,地球的電荷儲(chǔ)量需要擴(kuò)大1億倍才行,理論計(jì)算和實(shí)際情況出入很大。

以地核為前提條件的地球磁場(chǎng)假說也屬于第一類假說,弗蘭克在這類假說中提出了發(fā)電機(jī)效應(yīng)理論。他認(rèn)為地核中電流的形成,應(yīng)該是地核金屬物質(zhì)在磁場(chǎng)中做渦旋運(yùn)動(dòng)時(shí),通過感應(yīng)的方式而發(fā)生的。同時(shí),電流自身形式的場(chǎng)就是連續(xù)不斷的再生磁場(chǎng),好像發(fā)電機(jī)中的情形一樣。弗蘭克所建立的模型說明了怎樣實(shí)現(xiàn)地球磁場(chǎng)的再生過程,解釋了地球磁場(chǎng)有一定的數(shù)值。但是在應(yīng)用這種模型的時(shí)候,卻很難解釋地核中的這種電路是怎樣通過圓形回路而閉合的。此外,這個(gè)模型也沒有考慮到電流對(duì)渦旋運(yùn)動(dòng)的反作用,而這種反作用是不允許渦旋分布于平行赤道面的平面內(nèi)的。

屬于第一類假說的還有漂移電流假說、熱力效應(yīng)假說和霍爾效應(yīng)假說等,但這些假說都不能全面地解釋地球磁場(chǎng)的奇異特性。

關(guān)于地球磁場(chǎng)起源還有第二類假說,這其中最具代表性的就是重物旋轉(zhuǎn)假說。

1947年,布萊克特提出任意一個(gè)旋轉(zhuǎn)體都具有磁矩,它與旋轉(zhuǎn)體內(nèi)是否存在電荷無關(guān)。這一假說認(rèn)為,地球和其他天體的磁場(chǎng)都是在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的,也就是說星體自然生磁,就好像電荷轉(zhuǎn)動(dòng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)一樣。但是,這一假說在試驗(yàn)和天文觀測(cè)兩方面都遇到了困難。在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下,還沒有觀察到旋轉(zhuǎn)物體產(chǎn)生的磁效應(yīng)。而對(duì)天體的觀測(cè)結(jié)果表明,每個(gè)星球的磁場(chǎng)分布狀況都很復(fù)雜,尚不能證明星球的旋轉(zhuǎn)與磁場(chǎng)之間存在著必然的依存關(guān)系。

因此上說,關(guān)于地球磁場(chǎng)的起源問題,學(xué)術(shù)界仍處在探索與爭(zhēng)鳴之中,尚沒有一個(gè)具有相當(dāng)說服力的理論,對(duì)地球磁場(chǎng)的成因作出解釋。

地球磁場(chǎng)由基本磁場(chǎng)、外源磁場(chǎng)和磁異常三部分組成。

基本磁場(chǎng)也叫正常場(chǎng)。占地球磁場(chǎng)的99%以上?;敬艌?chǎng)主要由地核內(nèi)電流的對(duì)流形成.它是一種內(nèi)源磁場(chǎng)。

外源磁場(chǎng)是起源于地球外部并疊加在基本磁場(chǎng)上的各種短期磁變化。主要有:與太陽黑子活動(dòng)周期一致的磁變化;日變化,日變化與太陽輻射對(duì)高空電離層的影響有關(guān);磁暴。

磁異常是地下巖礦石或地質(zhì)構(gòu)造受地球磁場(chǎng)磁化后,在其周圍空間形成并疊加在地球磁場(chǎng)上的次生磁場(chǎng)。 [1]

地球磁場(chǎng)(the earth magnetic field)不是孤立的,它受到外界擾動(dòng)的影響,宇宙飛船就已經(jīng)探測(cè)到太陽風(fēng)的存在。太陽風(fēng)是從太陽日冕層向行星際空間拋射出的高溫高速低密度的粒子流,主要成分是電離氫和電離氦。

因?yàn)樘栵L(fēng)是一種等離子體,所以它有磁場(chǎng),太陽風(fēng)磁場(chǎng)對(duì)地球磁場(chǎng)施加作用,好像要把地球磁場(chǎng)從地球上吹走似的。盡管這樣,地球磁場(chǎng)仍有效地阻止了太陽風(fēng)長(zhǎng)驅(qū)直入。在地球磁場(chǎng)的反抗下,太陽風(fēng)繞過地球磁場(chǎng),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),于是形成了一個(gè)被太陽風(fēng)包圍的、彗星狀的地球磁場(chǎng)區(qū)域,這就是磁層。

地球磁場(chǎng)

地球磁層位于距大氣層頂600-1000公里高處,磁層的外邊界叫磁層頂,離地面5-7萬公里。在太陽風(fēng)的壓縮下,地球磁力線向背著太陽一面的空間延伸得很遠(yuǎn),形成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,稱為磁尾。在磁赤道附近,有一個(gè)特殊的界面,在界面兩邊,磁力線突然改變方向,此界面稱為中性片。中性片上的磁場(chǎng)強(qiáng)度微乎其微,厚度大約有1000公里。中性片將磁尾部分成兩部分:北面的磁力線向著地球,南面的磁力線離開地球。1967年發(fā)現(xiàn),在中性片兩側(cè)約10個(gè)地球半徑的范圍里,充滿了密度較大的等離子體,這一區(qū)域稱作等離子體片。當(dāng)太陽活動(dòng)劇烈時(shí),等離子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力線向地球極區(qū)沉降,于是便出現(xiàn)了千姿百態(tài)、絢麗多彩的極光。由于太陽風(fēng)以高速接近地球磁場(chǎng)的邊緣,便形成了一個(gè)無碰撞的地球弓形激波的波陣面。波陣面與磁層頂之間的過渡區(qū)叫做磁鞘,厚度為3-4個(gè)地球半徑。

磁北極

(2001) 81.3°N,110.8°W

(2004 估計(jì)) 82.3°N,113.4°W

(2005 估計(jì)) 82.7°N,114.4°W

地理南極附近

磁南極

(1998) 64.6°S,138.5°E

(2004 估計(jì)) 63.5°S,138.0°E

地理北極附近

地球磁場(chǎng)的形成具有一定特殊性,按照旋轉(zhuǎn)質(zhì)量場(chǎng)假說,地球在自轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生磁場(chǎng)。但是,從運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的觀點(diǎn)考慮,居住在地球上的人是不應(yīng)該感受到地球磁場(chǎng)的,因?yàn)槿遂o止于地球表面,隨地球一同轉(zhuǎn)動(dòng),所以地球上的人是無法感覺到地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)的。通常所說的地球磁場(chǎng)只能算作地球表面磁場(chǎng),并不是地球的全球性磁場(chǎng)(又稱空間磁場(chǎng)),它是由地核旋轉(zhuǎn)形成的。地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為地殼、地幔和地核。美國(guó)科學(xué)家在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),地球內(nèi)外的自轉(zhuǎn)速度是不一樣的,地核的自轉(zhuǎn)速度大于地殼的自轉(zhuǎn)速度。也就是說,地球表面的人雖然感覺不到地球的自轉(zhuǎn),但卻能感覺到地核旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的質(zhì)量場(chǎng)效應(yīng),就是它產(chǎn)生了地球的表面磁場(chǎng)。科學(xué)家在研究中還發(fā)現(xiàn),地核的自轉(zhuǎn)軸與地球的自轉(zhuǎn)軸不在一條直線上,所以由地核旋轉(zhuǎn)形成的地球磁場(chǎng)兩極與地理兩極并不重合,這就是地球磁場(chǎng)磁偏角的形成原因。

科學(xué)家們?cè)趯?duì)地球磁場(chǎng)的研究中發(fā)現(xiàn),地球磁場(chǎng)是變化的,不僅強(qiáng)度不恒定,而且磁極也在發(fā)生變化,每隔一段時(shí)間就要發(fā)生一次磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。早在二十世紀(jì)初,法國(guó)科學(xué)家布律內(nèi)就發(fā)現(xiàn),70萬年前地球磁場(chǎng)曾發(fā)生過倒轉(zhuǎn)。1928年,日本科學(xué)家松山基范也得出了同樣的研究結(jié)果。第二次世界大戰(zhàn)后,隨著古地磁研究的迅速發(fā)展,人們獲得了越來越多的地球磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)證據(jù)。如巖漿在冷卻凝固成巖石時(shí),會(huì)受到地球磁場(chǎng)的磁化而保留著像磁鐵一樣的磁性,其磁場(chǎng)方向和成巖時(shí)的地球磁場(chǎng)方向一致??茖W(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn),有些巖石的磁場(chǎng)方向與現(xiàn)代地球磁場(chǎng)方向相同,而有些巖石的磁場(chǎng)方向與現(xiàn)代地球磁場(chǎng)方向正好相反??茖W(xué)工作者通過陸上巖石和海底沉積物的磁力測(cè)定,及洋底磁異常條帶的分析終于發(fā)現(xiàn),在過去的7600萬年間,地球曾發(fā)生過171次磁極倒轉(zhuǎn)。距今最近的一次發(fā)生在70萬年前,正如布律內(nèi)所指出的那樣。

根據(jù)地球磁場(chǎng)起源理論,地球磁場(chǎng)磁極之所以發(fā)生倒轉(zhuǎn),是由地核自轉(zhuǎn)角速度發(fā)生變化而引起的。地殼和地核的自轉(zhuǎn)速度是不同步的,現(xiàn)階段地核的自轉(zhuǎn)速度大于地殼的自轉(zhuǎn)速度。然而,40億年前,情況卻不是這樣,那時(shí)地球表面呈熔融狀態(tài),月球也剛剛被俘獲,地球從里到外的自轉(zhuǎn)速度是一致的,地球表面不存在磁場(chǎng)。但是,隨著地球向月球傳輸角動(dòng)量,地球的自轉(zhuǎn)角速度越來越小。同時(shí),地球也漸漸形成了地殼、地幔和地核三層結(jié)構(gòu)。地球自轉(zhuǎn)角動(dòng)量的變化首先反映在地殼上,出現(xiàn)了地殼自轉(zhuǎn)速度小于地核自轉(zhuǎn)速度的情形。這時(shí),在地球表面第一次可以感受到磁場(chǎng)的存在,地核以大于地殼的自轉(zhuǎn)速度形成了地球磁場(chǎng)。按照左手定則,磁場(chǎng)的N極在地理南極附近,磁場(chǎng)的S極在地理北極附近。地殼與地核自轉(zhuǎn)角速度不同步,這種情形并不能長(zhǎng)久地保持下去,地核必然通過地幔軟流層物質(zhì)向地殼傳輸角動(dòng)量,其結(jié)果是地核的自轉(zhuǎn)角速度逐漸減小,地殼的自轉(zhuǎn)角速度逐漸增大。當(dāng)?shù)貧づc地核的自轉(zhuǎn)角速度此增彼減而最終一致時(shí),地球磁場(chǎng)就會(huì)在地球表面消失。地核與地殼間的角動(dòng)量傳輸并不會(huì)到此為止,在慣性的作用下,地殼的自轉(zhuǎn)角速度還在繼續(xù)增大,地核的自轉(zhuǎn)角速度繼續(xù)減小,于是出現(xiàn)了地殼自轉(zhuǎn)角速度大于地核自轉(zhuǎn)角速度的情形。這時(shí),在地球表面就會(huì)感受到來自地核逆地球自轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量場(chǎng)效應(yīng)。按照左手定則判斷,新形成的地球磁場(chǎng)的N極在地理北極附近,S極在地理南極附近。從較長(zhǎng)的時(shí)期看,整個(gè)地球的自轉(zhuǎn)速度處在減速狀態(tài),但地殼與地核間的相對(duì)速度卻是呈周期性變化的,這就是每隔一段時(shí)間地球磁場(chǎng)就要發(fā)生一次倒轉(zhuǎn)的原因。

據(jù)測(cè)定,地球磁場(chǎng)發(fā)生倒轉(zhuǎn)前有明顯的預(yù)兆,地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱直至為零,隨后,約需一萬年的光景,磁場(chǎng)強(qiáng)度才緩緩恢復(fù),但是,磁場(chǎng)方向卻完全相反。地球磁場(chǎng)強(qiáng)度有逐漸減弱的趨勢(shì),在過去的4000年中,北美洲的磁場(chǎng)強(qiáng)度已減弱了50%,這說明地核相對(duì)地殼的速度差正在縮小。值得說明的是,無論地球表面測(cè)得的地球磁場(chǎng)方向如何發(fā)生變化,但是,在太空中地球磁場(chǎng)的方向卻始終是不變的。因?yàn)樵谔罩袦y(cè)得的地球磁場(chǎng),是整個(gè)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量場(chǎng)效應(yīng),并不會(huì)因?yàn)榈貧づc地核相對(duì)速度的改變而發(fā)生變化。根據(jù)左手定則,在太空中測(cè)得的地球磁場(chǎng)的N方向始終在地理南極上空。

在電磁感應(yīng)效應(yīng)中,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度與電流強(qiáng)度成正比,即與導(dǎo)體內(nèi)“定向移動(dòng)”的自由電子數(shù)目成正比。而每個(gè)電子的自旋角動(dòng)量又是恒定的,所以磁場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)際上是與所有電子的自旋角動(dòng)量之和成正比。同理,宏觀物體產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度,也應(yīng)與旋轉(zhuǎn)質(zhì)量場(chǎng)的角動(dòng)量成正比,即與物體的質(zhì)量和自旋角速度成正比,與質(zhì)量場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)半徑(觀測(cè)點(diǎn)到物體質(zhì)心的距離)成反比。

在近地球的宇宙空間,地球所形成的空間磁場(chǎng)強(qiáng)度大于地表的磁場(chǎng)強(qiáng)度??臻g磁場(chǎng)的最大特點(diǎn)是磁極恒定,不會(huì)像地球表面磁場(chǎng)那樣發(fā)生磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 [2]

通常物質(zhì)所帶的正電和負(fù)電是相等數(shù)量的,但由于地球核心物質(zhì)受到的壓力較大,溫度也較高,約6000°C,內(nèi)部有大量的鐵磁質(zhì)元素,物質(zhì)變成帶電量不等的離子體,即原子中的電子克服原子核的引力,變成自由電子,加上由于地核中物質(zhì)受著巨大的壓力作用,自由電子趨于朝壓力較低的地幔,使地核處于帶正電狀態(tài),地幔附近處于帶負(fù)電狀態(tài),情況就象是一個(gè)巨大的“原子”。

科學(xué)家相信,由于地核的體積極大,溫度和壓力又相對(duì)較高,使地層的導(dǎo)電率極高,使得電流就如同存在于沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動(dòng),這使地球形成了一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度較穩(wěn)定的南北磁極。另外,電子的分布位置并不是固定不變的,并會(huì)因許多的因素影響下會(huì)發(fā)生變化,再加上太陽和月亮 的引力作用,地核的自轉(zhuǎn)與地殼和地幔并不同步,這會(huì)產(chǎn)生一強(qiáng)大的交變電磁場(chǎng),地球磁場(chǎng)的南北磁極因而發(fā)生一種低速運(yùn)動(dòng),造成地球的南北磁極翻轉(zhuǎn)。

太陽和木星亦具有很強(qiáng)的磁場(chǎng),其中木星的磁場(chǎng)強(qiáng)度是地球磁場(chǎng)的20至40倍。太陽和木星上的元素主要是氫和少量的氦、氧等這類較輕的元素,與地球不同,其內(nèi)部并沒有大量的鐵磁質(zhì)元素,那么,太陽和 木星的磁場(chǎng)為何比地球還強(qiáng)呢?木星內(nèi)部的溫度約為30000°C左右,壓力也比地球內(nèi)部高的多,太陽內(nèi)部的 壓力、溫度還要更高。這使太陽和木星內(nèi)部產(chǎn)生更加廣闊的電子殼層,再加上木星的自轉(zhuǎn)速度較快,其自 轉(zhuǎn)一周的時(shí)間約10小時(shí),故此其磁場(chǎng)強(qiáng)度自然也要比地球高的多。事實(shí)上,如果天體的內(nèi)部溫度夠高,則天體的磁場(chǎng)強(qiáng)度與其內(nèi)部是否含有鐵、鈷、鎳等鐵磁質(zhì)元素?zé)o關(guān)。由于太陽、木星內(nèi)部的壓力、溫度遠(yuǎn)高于地球,因此,太陽、木星上的磁場(chǎng)要比地球磁場(chǎng)強(qiáng)的多。而火星、水星的磁場(chǎng)比地球磁場(chǎng)弱,則說明火星、水星內(nèi)部的壓力、溫度遠(yuǎn)低于地球。

關(guān)于地球磁場(chǎng)的形成原因,一種關(guān)于地球磁場(chǎng)成因的假說認(rèn)為:地球磁場(chǎng)的形成原因和其它行星的磁場(chǎng)的形成原因是類似的,地球或其它行星由于某種原因而帶上了電荷或者導(dǎo)致各個(gè)圈層間電荷分布不均勻。這些電荷由于隨行星的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng),由于運(yùn)動(dòng)的電荷就是電流,電流必然產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是行星的磁場(chǎng),地球的磁場(chǎng)也是類似的原因產(chǎn)生的。這個(gè)假說和各個(gè)行星磁場(chǎng)的有無和強(qiáng)弱現(xiàn)象符合。

關(guān)于地球磁場(chǎng)的來源,早期歷史上曾有來自北極星的傳說,但是到公元17世紀(jì)初就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到地球本身就是一個(gè)巨大的磁體,不過當(dāng)時(shí)仍不清楚地球磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的。隨著科學(xué)的發(fā)展,對(duì)于地球磁場(chǎng)觀測(cè)和地球結(jié)構(gòu)的研究不斷增多和深入,對(duì)地球磁場(chǎng)的來源先后提出了10多種學(xué)說。這里按照歷史的先后對(duì)一些各有一定根據(jù)或設(shè)想的地球磁場(chǎng)來源學(xué)說作簡(jiǎn)單介紹: [2]

永磁體學(xué)說

是最早提出的一種學(xué)說,認(rèn)為地球內(nèi)部存在巨大的永磁體,由這永磁體產(chǎn)生地球磁場(chǎng)。這是一個(gè)永磁場(chǎng)的假說,地球起源于一塊巨大的磁體。19世紀(jì)末,著名物理學(xué)家皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)磁石的物理特性,就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時(shí),原來的磁性就會(huì)消失 [3]。正好可以證明地球在誕生之初只是一塊超大的磁石,他吸引附近帶鐵、鈷、鎳元素的小行星.隕石和磁石,因?yàn)槟撤N原因產(chǎn)生的高溫使這塊磁石的磁力消失而變成了電磁鐵中間的磁芯..因?yàn)檫@塊磁芯沒有固定所以會(huì)發(fā)生磁極顛倒,牛頓發(fā)現(xiàn)的地球引力其實(shí)就是磁力當(dāng)然這些還需要科學(xué)家的驗(yàn)證...................按照“居里點(diǎn)”的結(jié)論地球內(nèi)部不能有一個(gè)永磁體,但是并不代表它最初不是一塊永磁體

內(nèi)部電流學(xué)說

認(rèn)為地球內(nèi)部存在巨大的電流,形成巨大電磁體產(chǎn)生地球磁場(chǎng),但是既未觀測(cè)到這種巨大電流,而且巨大電流也會(huì)很快衰減,不會(huì)長(zhǎng)期存在。

電荷旋轉(zhuǎn)學(xué)說

認(rèn)為地球表面和內(nèi)部分別分布著符號(hào)相反、數(shù)量相等的電荷,由地球自轉(zhuǎn)而形成閉合電流,由此電流產(chǎn)生磁場(chǎng),但這學(xué)說缺乏理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

壓電效應(yīng)學(xué)說

認(rèn)為在地球內(nèi)部物質(zhì)在超高壓力下使物質(zhì)中的電荷分離,電子在這樣的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流和磁場(chǎng)。但理論計(jì)算出這樣的磁場(chǎng)僅有地球磁場(chǎng)的約千分之一(10-3)。

旋磁效應(yīng)學(xué)說

認(rèn)為地球內(nèi)的強(qiáng)磁物質(zhì)旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生地球磁場(chǎng),但這種旋磁效應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)只有地球磁場(chǎng)的大約千億分之一。

溫差電效應(yīng)學(xué)說

認(rèn)為地球內(nèi)部的放射性物質(zhì)產(chǎn)生的熱量,使熔融物質(zhì)發(fā)生連續(xù)的不均勻?qū)α?,這樣產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)和電流,由此電流產(chǎn)生地球磁場(chǎng),但理論估計(jì)也同地球磁場(chǎng)不符合。

發(fā)電機(jī)學(xué)說

認(rèn)為是地球內(nèi)部的導(dǎo)電液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)恒的電流,由這電流產(chǎn)生地球磁場(chǎng)。

旋轉(zhuǎn)體效應(yīng)學(xué)說

是根據(jù)少數(shù)天體觀測(cè)得到的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,認(rèn)為具有角動(dòng)量的旋轉(zhuǎn)物體都會(huì)產(chǎn)生磁矩,因而產(chǎn)生磁場(chǎng)。這一學(xué)說需要使用一無科學(xué)根據(jù)的常數(shù),5年后又被提出這一學(xué)說的科學(xué)家根據(jù)精密的實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以否定了。

磁力線扭結(jié)學(xué)說

認(rèn)為在地球磁場(chǎng)磁力線的張力特性和地核的較差自轉(zhuǎn),會(huì)使原始微弱的地球磁場(chǎng)放大,由此產(chǎn)生地球磁場(chǎng)。

霍爾效應(yīng)學(xué)說

認(rèn)為在地球內(nèi)部由于溫度不均勻產(chǎn)生的溫差電流和原始微弱磁場(chǎng)的同時(shí)使用下,會(huì)由霍爾效應(yīng)產(chǎn)生霍爾電動(dòng)勢(shì)和霍爾電流,由此產(chǎn)生地球磁場(chǎng)。

電磁感應(yīng)學(xué)說

認(rèn)為由太陽的強(qiáng)烈磁活動(dòng)通過帶電粒子的太陽風(fēng)到達(dá)地球后,會(huì)通過地球內(nèi)部的電磁感應(yīng)和整流作用產(chǎn)生地球內(nèi)部的電流,由此產(chǎn)生地球磁場(chǎng)。在這些學(xué)說中,只有發(fā)電機(jī)學(xué)說(又稱磁流體發(fā)電機(jī)學(xué)說)在觀 測(cè)、實(shí)驗(yàn)和理論研究上得到較多的證認(rèn),是研究和應(yīng)用較多的地球磁場(chǎng)學(xué)說。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2024年5月10日,據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)(CNN)報(bào)道,美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)表示,本周出現(xiàn)的太陽風(fēng)暴將于當(dāng)天開始對(duì)地球磁場(chǎng)產(chǎn)生影響,并持續(xù)至12日。報(bào)道稱,太陽風(fēng)暴可能對(duì)地球上的生命造成多種影響,并影響電網(wǎng)以及衛(wèi)星和高頻無線電通信。 [4]

2024年9月12日14時(shí)至14日08時(shí),地球累計(jì)出現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)27小時(shí)的地磁暴過程,其中6小時(shí)為Kp指數(shù)7的大地磁暴,目前地磁暴已結(jié)束,地球磁場(chǎng)正在逐漸恢復(fù)中。 [5]

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網(wǎng)址: 地球磁場(chǎng) http://www.gysdgmq.cn/newsview336500.html

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