为什么地球像个大磁铁一样

打工人 · 2025-4-6 19:39:12

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为什么地球就好像一块大磁铁，不，地球就是磁铁。但它不是永磁体，而是电磁体。
为什么呢？
因为在地球深处，热量不均产生的对流，导致了熔融金属（主要是铁）流动（热量似乎是由于铁在地球的固体核上凝结而产生的）。这种流动通常会形成各种各样的特定样子，就像在煎锅中加热的油的那个样子。流动导体中的此类样子会很容易产生磁性。“发电机”也是这样的原理，该设备通过移动的导体产生电流和磁力。

发电机的原理是这样的：如果有一点磁场，那么当导体经过它时，它将导致电流流动。该电流会产生一个磁场，如果几何形状正确，则会增强原始磁场。因此它会一直增长，直到作用力足以修改这个形状为止。

为什么磁铁有时会翻转的问题尚未解决。我为此写了一篇科学论文，希望我的理论有一天会被证明是正确的。论文大意是，流动模式被流动铁在芯-幔界面处沉积的材料的不稳定性所破坏。这导致磁场偶极特性的破坏，然后在模式重新建立时恢复。但是，它有50％的机会朝相反的方向返回。

已经有一些研究者引用了这个说法：理查德·A·穆勒（Richard A. Muller）和唐纳德·E·莫里斯（Donald E. Morris），LBL-20131（1985年9月，1986年8月修订），发表于《地球物理研究快报》 13，1177-1180年，从发表于《地球撞击的地磁反转》一书中。（1986）。这篇文章总结于1987年2月的《今日物理学》。
地球磁场也称为地磁场，是从地球内部延伸到太空的磁场，在太空中它与太阳风相互作用，太阳风是从太阳发出的带电粒子流。磁场是由于铁水在地球外层核心中的对流运动而产生的电流：这些对流是由地核中的热量逸出引起的，这是一个自然过程，也可以叫它大地发电机。

地球表面的磁场强度范围为25到65微特拉斯（0.25至0.65高斯）。它可以近似用一个相对于地球旋转轴倾斜大约11度角的磁偶极子场表示，就好像在地球中心以该角度放置了一块条形磁铁一样。相反，目前位于北半球格陵兰岛附近的地磁北极实际上是地球磁场的南极。

虽然南北磁极通常位于地理两极附近，但它们会在地质时标上缓慢且连续地移动，但对于普通罗盘而言，其缓慢度足以使它们继续导航。但是，在平均数十万年的不规则间隔中，地球磁场发生了反转，南北磁极分别突然切换了位置。地磁极的这些反转在岩石中留下了记录，这对过去的古磁性学家在计算地磁场方面很有价值。这些信息反过来有助于研究板块构造过程中大陆和海床的运动。
磁层是电离层上方的区域，该区域由地球磁场在空间中的范围定义。它延伸到太空几万公里，保护地球免受太阳风和宇宙射线带电粒子的破坏，否则它们会剥夺高空大气层，包括保护地球免受有害紫外线辐射的臭氧层。