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地球的磁场是怎样形成

地球的磁场是怎样形成

2023-11-12 12:46 334浏览

依据安培定律和法拉第定律:导线在磁场中移动时能产生电流。一个不断变化的磁场会引发电场。运动电场产生一个磁场,然后磁场产生了一个电场,电场继续产生一个磁场,以此类推。创造出个由电场和磁场组成的循环,地球磁场也是由同样的原理产生的。

地球的磁场是怎样形成

关于地球磁场的形成原因,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原因产生的。这个假说和各个行星磁场的有无和强弱现象符合的非常完美。

为什么地球会有磁场

1、1905年12月6日 ,挪威探险家阿蒙森探明地球有磁极。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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

地球磁场的特性

地球的磁性,是地球内部的物理性质之一。地球是一个大磁体,在其周围形成磁场,即表现出磁力作用的空间,称作地磁场。它和一个置于地心的磁偶极子的磁场很近似,这是地磁场的'最基本特性。地磁场强度很弱,这是地磁场的另一特性,在最强的两极其强度不到10-4(T),平均强度约为0.6x10-4(T),而它随地点或时间的变化就更小,因此常用(γ),即10-9(T)做为磁场强度单位。

地球磁场的变化规律

科学家们在对地磁场的研究中发现,地磁场是变化的,不仅强度不恒定,而且磁极也在发生变化,每隔一段时间就要发生一次磁极倒转现象。科学家在研究中发现,有些岩石的磁场方向与现代地磁场方向相同,而有些岩石的磁场方向与现代地磁场方向正好相反。科学工作者通过陆上岩石和海底沉积物的磁力测定,及洋底磁异常条带的分析终于发现,在过去的7600万年间,地球曾发生过171次磁极倒转。

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