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为什么地球会有磁场 地球上为什么有磁场

2021-10-14  来源:天气网  【字体:  

  导语:磁场是一种既看不见也摸不着的特殊的物质,也是客观存在的,具有波粒的辐射特性。大家都知道,地球是有磁场的,那么,大家清楚为什么地球会有磁场?地球上为什么有磁场?今天小编就为大家分享一下,感兴趣的朋友们可以来好好看看。

  为什么地球会有磁场

为什么地球会有磁场 地球上为什么有磁场

  地球

  由于地核的体积极大,温度和压力又相对较高,地球核心物质受到的压力较大,温度也较高,约6000°C,内部有大量的铁磁质元素,物质变成带电量不等的离子体。

  通常物质所带的正电和负电是相等数量的,自由电子加上由于地核中物质受着巨大的压力作用,自由电子趋于朝压力较低的地幔,使地核处于带正电状态,地幔附近处于带负电状态,情况就象是一个巨大的“原子”。使地层的导电率极高,使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中,可以永不消失地在其中流动,这使地球形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。

  另外,电子的分布位置并不是固定不变的,并会因许多的因素影响下会发生变化,再加上太阳和月亮 的引力作用,地核的自转与地壳和地幔并不同步,这会产生一强大的交变电磁场,地球磁场的南北磁极因而发生一种低速运动,造成地球的南北磁极翻转。

为什么地球会有磁场 地球上为什么有磁场

  地球图片

  地球磁场的产生

  磁场的存在是地球的重要属性之一。早在17世纪初,人们就已经知道地球上存在着巨大的磁场。人们也很早就开始利用磁场,中国古代发明的指南针就是一例。

  对于地球磁场的产生,古时曾流传着它来自北极星的神话。随着近代科学技术的发展,人们对地球磁场的观测不断增多,对地球结构的研究不断深入,先后出现了许多学说,试图解释地球磁场的产生,但并没有一个定论。有人认为地球内部有一个巨大永磁体并导致地球磁场产生;有人认为地球内部有巨大的电流而导致强大电磁场形成;还有人认为,是地球内部放射性物质所产生的热量造成地球内部温差从而产生了电流并形成磁场;除此之外,关于地球磁场的学说还有旋磁效应、霍尔效应、电磁感应等。但以上这些假说,没有一种能够充分解释地球磁场的存在。

  带电粒子在地球磁场中形成

  内外两个甜甜圈似的辐射带

  20世纪40年代发展起来的“发电机学说”,到目前为止,可以大致解释地球磁场各种已知的特点,在观察、实验和理论研究中都取得了较多的证据,受到越来越多的人的支持,这也是目前研究和应用较多的地球磁场学说。发电机学说认为,地球内部的导电液体在流动时产生稳恒的电流,这种电流的作用形成了地球磁场。

  20世纪90年代以来,地球物理学家用计算和模拟的方法证明,当地球内核转得比液态外核快,那么经过几千年就可形成相对稳定的磁场,而在一定时期之后,其极性又可以反转。不过,地球内部结构复杂,影响地球磁场的因素又很多,因此这个假说仍然需要进一步的观测和实验研究。并且,这个假说存在两个难题:一是磁流体“发电机”的能量从哪儿来;其次,这个假说需要有一个初始的磁场,而初始磁场是怎样形成的呢?

  这些成为了悬而未决的地球物理学重大难题。

为什么地球会有磁场 地球上为什么有磁场

  地球图

  在宇宙中并不是所有的行星都拥有磁场

  比如地球的邻居火星就没有磁场的存在,这也是火星无法成为一颗宜居星球的重要原因之一,也有科学家认为很久以前的火星是存在磁场的,只是后来不知因为什么,导致了火星磁场的消失。所幸的是,我们的地球拥有稳定的磁场,而磁场对于地球生命的存在和发展具有重要的意义,可以说,磁场就是地球生命的保护层。

  地球位于太阳系的宜居带之内,与太阳保持着不远不近的适宜距离,然而在这个距离上,地球也要面对来自太阳的风险,那就是太阳风,太阳风的本质是一种离子流,如果太阳风直接吹拂地球大气,就会将地球大气吹散,失去了大气层,液态水就会蒸发逃逸,强烈的紫外线照射也会让地球生命失去生存的空间。

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