李冰 1676 字 5個月前

◎第二章 地球引力

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地磁場類似磁鐵棒,但是這種相似隻是粗略的。磁鐵棒或是其它永久磁鐵的磁場是由於鐵原子中的電子有序的運動而形成的。然而,地核的溫度高於居裡點(鐵的居裡點:絕對溫度1043K),鐵原子的電子軌道的方向會變得隨機化,這樣的隨機化會使得物質失去它的磁場。因此地磁場的成因並不是由於有磁性的鐵礦,主要的因素是電流(地電流(telluriccurrents))。另一項地磁場與磁棒不同的特征是地磁場的磁圈。磁圈與地球有一段距離,與地磁場表麵有關。此外,在地核中的磁化的組成成分是轉動的而不是靜止的。

[geomagnetism;terrestrialmagnetism]地球所具有的磁性現象。羅盤指南和磁力探礦都是地磁的利用。

又稱“地球磁場”或“地磁場”。指地球周圍空間分布的磁場。地球磁場近似於一個位於地球中心的磁偶極子的磁場。它的磁南極(S)大致指向地理北極附近,磁北極(N)大致指向地理南極附近。地表各處地磁場的方向和強度都因地而異。赤道附近磁場最小(約為0.3-0.4奧斯特),兩極最強(約為0.7奧斯特)。其磁力線分布特點是赤道附近磁場的方向是水平的,兩極附近則與地表垂直。地球表麵的磁場受到各種因素的影響而隨時間發生變化。地磁的南北極與地理上的南北極相反。

地球磁場的組成部分

通常把地球磁場分為兩部分,即來源於地球內部的“基本磁場”和來源於地球外部的“變化磁場”。

自從人類發現有地磁現象存在,就開始探索地磁起源的問題。人類最早、最樸素的想法就是地球是一塊大磁體,北極是磁體的N極,南極是磁體的S極。這種想法不但中國古代有,在西方1600年以前吉爾伯特也提出過這樣的論點。

外部原因

但是這種論點有一個片麵性,地球本身是個大磁體,這說明地磁場的起因是純屬地球內部的原因。那麼地磁場的產生有沒有地球外部的原因呢?也就是說地球在太陽係中運行,太陽的磁場,乃至地球在太陽係中最初生成的時刻,有沒有形成地磁場的因素呢?

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通過衛星和宇宙飛船對空間環境的探測,從目前的資料來看,雖然太陽黑子引起的電磁亞暴會劇烈地乾擾地磁場,但是可以排除地磁場形成的外部原因。

地磁場產生的內部原因

那麼地磁場產生的內部原因究竟是什麼呢?

一種認為地球內部有一個巨大的磁鐵礦,由於它的存在,使地球成為一個大磁體。這種想象很快被否定了。因為即使地球核心確實充滿著鐵、鎳等物質,但是這些鐵磁物質在溫度升高到760℃以後,就會喪失磁性。尤其是地心的溫度高達攝氏五六千度,熔融的鐵、鎳物質早就失去了磁性。因而不可能構成地球大磁體。

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