看似合理,可以解释为什么火星的磁场原本是存在的,但由于火星内核的冷却,其磁场最终急剧减弱,这也造成了火星环境的剧烈变化。每个星球的磁场形成原理不同,但有磁场的星球有以下两个共性。太阳也有很强的磁场,中子星等大质量天体内部没有铁和镍的流动,为什么能形成稳定的强磁场?

地球为什么有磁场,其他星球有吗?

磁场是如何产生的,这是地球物理学的最基本问题之一。可是,从1600年英国的吉伯提出地球是一个巨大的磁石开始,400多年过去了,这个问题仍然没有一个确信无疑的答案。地球磁场是如何产生的?就此科学家们提出过非常多的假想。现在广为人们所接受的说法是,地球磁场的形成是因为地球内部融化的铁镍等物质的流动,导致了地球磁场的形成,并主导了地磁的变化。

似乎很有道理,这能够解释为什么火星的磁场本来存在,但因为火星内核的冷却,最后导致其磁场急剧变弱,这也造成了火星环境的剧烈变化。但,真的是这样简单吗?实际上这一观点很容易反驳,要知道磁铁在770的情况下,磁性就会消失,这被称之为居里温度,地球内部温度肯定要超过这一温度,为什么地磁依然存在呢?另外,太阳也有强烈的磁场,中子星等大质量的天体,内部不存在铁镍的流动,它们又为何能够形成稳定的强磁场呢?天体磁场的形成还是一个谜题,但可以确定的一点是,它的形成与自转有直接关系,只要转起来,块头又够大,那就会产生磁场。

有人说地球自转产生地磁场,自转方向应该没变过,那为什么地磁场历史上依然有多次地磁逆转的现象?

科学爱好者报到。各个行星磁场形成的原理都不尽相同,但存有磁场的行星都有以下两个共性:较快速的自转炽热熔融的核心。地球比较幸运,还有一个特殊条件:巨大的卫星,月球。地球磁场的形成和变化均与月球相关。地月系刚刚成形的时候,地球和月球的自转速度比现在要快得多。那时一个地球日只有六个小时,月球的背面也经常面对地球。

后来这两个天体在对方引力的作用下,自转越来越慢。直到今天,地球24小时自转一圈,月球则彻底被潮汐锁定,28天自转一圈。月球给地球减速时,地球内部各层减速并不同步,越深处减速越少。即地面24小时转完一圈,地核也许23小时就转完了。各层的速度差使地球成了一台巨型转子发电机,进而产生了强大的磁场。因为阻力的存在,地核不可能永远比地壳转得快,液态地幔会拉扯着它减速,当地核减速到与地壳转速一致时,地球磁场就消失了。

但地核的减速趋势不会停止,在惯性作用下还会继续减速。这会让地核的自转速度比地壳慢,越慢越慢,直到地幔的加速力占了上风。速度差又出现了,地球磁场回来了,但是方向变了。这就是地球南北磁极转换的原理。地球自转的方向没有变,只是地壳和地核的速度差,v0-v0v,一直在持续。据估计,自恐龙灭绝以来,地球的南北磁极互换位置超过170次。


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