地球磁场是怎样产生的?为什么又会南北 磁极翻转?对地球磁场起源的探索,早在公元1600年前后就已经开始了.大家都会知道,有电荷在运动才会产生磁场,因此地球的磁场应该与地球内部的带电结构有关.
通常物质所带的正电和负电是相等数量的,但由于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,即原子中的电子克服原子核的引力,变成自由电子,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”.
科学家相信,由于地核的体积极大,温度和压力又相对较高,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.
太阳和木星亦具有很强的磁场,其中木星的磁场强度是地球磁场的20至40倍.太阳和木星上的元素主要是氢和少量的氦、氧等这类较轻的元素,与地球不同,其内部并没有大量的铁磁质元素,那么,太阳和 木星的磁场为何比地球还强呢?木星内部的温度约为30000°C左右,压力也比地球内部高的多,太阳内部的 压力、温度还要更高.这使太阳和木星内部产生更加广阔的电子壳层,再加上木星的自转速度较快,其自 转一周的时间约10小时,故此其磁场强度自然也要比地球高的强.
事实上,如果天体的内部温度够高,则天体的磁场强度与其内部是否含有铁、钴、镍等铁磁质元素无关.由于太阳、木星内部的压力、温度远高于地球,因此,太阳、木星上的磁场要比地球磁场强的多.而火星、水星的磁 场比地球磁场弱,则说明火星、水星内部的压力、温度远低于地球.
地磁场及其特性
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.
