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地球为什么会发生磁极倒转

 wenghuaxian 2013-02-03
投稿时间:2013-01-13 10:12 投稿人:赖柏林 【字号:    
科学界对地球磁极倒转的原因还没有作出合理的解释。磁极倒转的原因始终是一个世界之谜。
地球膨裂说认为,要想搞清地球为什么会发生磁极倒转,必须首先搞清地球磁场的成因。关于地球磁场的来源,早期历史上曾有来自北极星的传说,随着科学的发展,对于地球磁场观测和地球结构的研究不断增多和深入,对地球磁场的来源先后提出了内部电流学说等10多种学说,当前,最具代表性的假说是“发电机理论”。1945年,物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理提出了发电机学说。发电机学说认为,是地球内部的导电液体在流动时产生稳恒的电流,由这电流产生地球磁场。但发电机学说也存在疑点。
19世纪末,著名物理学家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性,就是当磁石加热到一定温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个温度叫“居里点”。
因此,地球膨裂说认为,即使地球内部能形成电流,电流也是在岩浆中流动,因为岩浆的温度高于居里点、电流在通过温度高于居里点的导线(岩浆)时不能形成磁场,所以地球内部的电流不可能形成地球磁场。
地球膨裂说认为,46亿年前太阳因内部的核聚变而发生爆炸,飞出许多熔融的火球,地球就是其中之一。40亿年前,由于地球气温的不断下降,地球的岩石圈形成。岩石圈的温度低于居里温度(400——700摄氏度),岩石圈又含有铁磁性物质,所以具有磁性。岩石圈下部是熔融的物质,温度高于居里温度,因此不具有磁性。因此地球从磁学角度来说类似于一个空心铁球。
因为太阳的磁场遍布整个太阳系,太阳的磁S极位于太阳的地理南极,地球又是由铁磁性物质形成的,所以地球岩石圈在太阳磁场的磁化下,在地球的地理南极,形成了和太阳磁S极相反的磁N极。
我们知道,条形磁铁断裂后,在断裂处会形成新的南、北磁极。也就是原来磁N极新断裂的另一端会形成磁S极,原来磁S极新断裂的另一端会形成磁N极,也就是说相对原来的磁极来说断裂处发生了磁极倒转。虽然条形磁铁断裂处磁极发生了倒转,但这只是部分地区的磁极发生了倒转,原来的条形磁铁的磁极并没有发生倒转。因为磁极的磁场强度是普通磁场的10倍,条形磁铁断裂处形成了新的南、北磁极,所以条形磁铁断裂处的磁场强度是普通磁场的10倍。
我们可以把从磁学角度来说类似于一个空心铁球的地球,看成由许多相同磁极朝一个方向,弯成半圆形的条形磁铁弯朝外围成的空心铁球。如果其中的一块条形磁铁发生断裂,在该条形磁铁断裂处就会形成新的南、北磁极。该条形磁铁断裂处的磁极就会发生倒转,磁场强度就会增加10倍。
因为地震和火山喷发是地球膨裂的表现形式,所以当地震和火山喷发时,地球的岩石圈发生膨裂,造成地震和火山喷发处的磁极发生倒转,磁场强度增加10倍。
科学家们认为,整个地球的磁极发生过倒转,证据是陆上熔岩、海底磁异常条带、深海岩芯中测出的剩余磁场方向,磁极确实发生过倒转。然而这些证据只能说明地球上某些地区、不同时间的磁极发生过倒转,并不是整个地球的磁极发生了倒转。目前还没有整个地球南北磁极倒转的证据。
另外,地球膨裂说认为,既然地球的磁极是太阳磁场磁化形成的,只要太阳磁极不发生倒转,地球的磁极就不会发生倒转。虽然太阳磁极发生过倒转,但那和地球一样只是太阳部分地区的磁极倒转,并不是整个太阳的磁极倒转。地球只是部分地区的磁极发生过倒转、整个地球的磁极并没有发生过倒转,也永远不会发生磁极倒转。 



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