地球是如何維持其磁場的?地球磁場是怎麼產生的

2022-02-09 08:45:10 字數 5385 閱讀 2834

1樓:匿名使用者

如果沒有地球磁場,太陽風吹來的危險的電離粒子和更遙遠的宇宙射線就會直接轟擊地球,在這種情況下,地球就很難孕育出生命;正式地球的磁場偏轉了這些危險的電離粒子和宇宙射線,地球才得以孕育出生命。地球磁場是由液態鐵在地球外核中的運動連續產生的,這種現象稱為大地發電機。

眾所周知,地磁發電機對於地球生命非常重要性,但關於地磁發電機的起源以及在數十億年中維持它的能源仍然有許多問題尚未得到解答。

乙個國際研究團隊的新工作,包括現任和前任卡耐基科學家亞歷山卓·貢恰洛夫,尼古拉斯·霍爾特格雷威,謝爾蓋·洛巴諾夫和伊琳娜·楚瓦紹娃,研究了鐵芯中較輕元素的存在如何影響地磁發電機的成因和可持續性。他們的研究成果發表在《自然通訊》上。

我們的星球從年輕時環繞我們的太陽的塵埃和氣體盤中聚集。最終,最稠密的物質向內沉入形成的行星,形成了當今存在的層(核心、地幔和地殼)。雖然核心以鐵為主,但**資料表明,在分化過程中,一些較輕的元素,如氧氣、矽、硫、碳和氫,被溶解在鐵中。

隨著時間的流逝,內芯結晶並從那時起一直持續冷卻。就其本身而言,熱量是否可以從岩心流出,並流到地幔中驅動地磁發電機?還是這種熱對流是否需要從輕質元素的浮力中獲得額外的推動力,而不僅僅是熱量從冷凝的內芯中移出?

了解地球核心化學成分的細節可以幫助回答這個問題。

矽酸鹽是地幔中的主要元素,僅次於氧氣和鐵,矽是地球上含量第三高的元素,因此對於可能與地球核心中的鐵合金化的主要輕元素之一,矽可能是一種選擇。在中國科學院和台灣大學的謝文彬的帶領下,研究人員使用了基於實驗室的深地球條件模擬技術,來模擬矽的存在如何影響熱量從行星鐵芯傳遞到地幔中。

「的核心材料的導熱性越差,生成地磁發電機所需的閾值越低。」亞歷山卓·貢恰洛夫解釋說,「具有足夠低的閾值,流出鐵芯的熱通量可以完全由熱對流驅動,而無需額外的材料移動使其正常工作。」

研究小組發現,在模擬的地核心中,矽藻土的濃度約為8%(重量),在整個地球歷史過程中,它可以單獨起到傳熱的作用。展望未來,他們希望加倍努力,以了解核心中氧、硫和碳的存在將如何影響對流過程。

2樓:知而且識之

地球磁場是在太陽風作用下與自轉地球地表導體形成的自然現象,它不會翻轉,也不可能翻轉。它還為地球氣候提供60%以上的能量。

3樓:

地球通過自轉與公轉維持磁場,關於地球磁場的產生有幾種說法,乙個是因為地球含鐵,乙個是因為小行星撞擊造成的旋轉而產生磁場,再有就是太陽和其他行星磁場的帶動作用。

4樓:洋芋大神

根據廣為接受的地磁場發電機理論,地球磁場的維持需要3個基本條件,即大體積的導電流體、驅動磁流體運動的能量以及旋轉;而磁場的產生與地球演化、地球內部能量和物質運動、天體磁場的成因等問題有關。

5樓:小南學長

地球主要還是依靠地核的高溫和高壓使得其和地幔之間形成了環繞的電流,這個電流不僅產生了磁場,並且其毫無電阻的消耗使得其擁有幾乎永久的電磁場。

6樓:adhas獅子

因為地球核心有大量鐵元素,而且溫度能達到6千度,所以地球本質上就是乙個磁體,磁體就會有磁場。這種磁場不用維持,只要地球內部的溫度足夠高,磁場會一直存在。

地球磁場是怎樣產生的?

7樓:匿名使用者

最主要的因素是地球內部高溫流動性的核心。核心有大量的鐵磁質元素,變成帶電量不等的離子體,變成自由電子,加上由於地核中物質受著巨大的壓力作用,自由電子趨於朝壓力較低的地幔,使地核處於帶正電狀態,地幔附近處於帶負電狀態,就有了電勢差。 地核的體積極大,溫度和壓力又相對較高,使地層的導電率極高,使得電流就如同存在於沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動,這使地球形成了乙個磁場強度較穩定的南北磁極。

與中學物理 渦流效應 正好相反

8樓:電腦自動回答

通常物質所帶的正電和負電是相等數量的,但由於地球核心物質受到的壓力較大,溫度也較高,約6000

地球磁場

°c,內部有大量的鐵磁質元素,物質變成帶電量不等的離子體,即原子中的電子克服原子核的引力,變成自由電子,加上由於地核中物質受著巨大的壓力作用,自由電子趨於朝壓力較低的地幔,使地核處於帶正電狀態,地幔附近處於帶負電狀態,情況就象是乙個巨大的「原子」。   科學家相信,由於地核的體積極大,溫度和壓力又相對較高,使地層的導電率極高,使得電流就如同存在於沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動,這使地球形成了乙個磁場強度較穩定的南北磁極。另外,電子的分布位置並不是固定不變的,並會因許多的因素影響下會發生變化,再加上太陽和月亮 的引力作用,地核的自轉與地殼和地幔並不同步,這會產生一強大的交變電磁場,地球磁場的南北磁極因而發生一種低速運動,造成地球的南北磁極翻轉。

9樓:匿名使用者

那麼,地球的磁場是如何產生的呢? 只有存在運動電荷或電流才能產生磁場,因此,地球磁場應該與地球內部的帶電結構有關。但是,地球磁場的南北磁極還存在著一

地球磁場究竟是怎麼產生的呢?

10樓:漫閱科技

2023年,法國物理學家埃爾薩塞根據磁流體發電機的原理,提出地球的自轉在熔融的鐵核心內造成從西向東緩慢旋轉的渦流,這些渦流能夠產生環繞的電流,這些電環流最終產生了地球磁場。不過這種磁場並不穩定,不僅磁場強度經常變化,南北磁極的位置也總在不停地移來移去,甚至兩極會周期性地發生翻轉。

地球磁場是如何形成的?

11樓:匿名使用者

地球磁場,簡言之是偶極型的,近似於把乙個磁鐵棒放到地球中心,使它的n極大體上對著南極而產生的磁場形狀。當然,地球中心並沒有磁鐵棒,而是通過電流在導電液體核中流動的發電機效應產生磁場的。地球磁場不是孤立的,它受到外界擾動的影響,宇宙飛船就已經探測到太陽風的存在。

太陽風是從太陽日冕層向行星際空間拋射出的高溫高速低密度的粒子流,主要成分是電離氫和電離氦。因為太陽風是一種等離子體,所以它也有磁場,太陽風磁場對地球磁場施加作用,好像要把地球磁場從地球上吹走似的。儘管這樣,地球磁場仍有效地阻止了太陽風長驅直入。

在地球磁場的反抗下,太陽風繞過地球磁場,繼續向前運動,於是形成了乙個被太陽風包圍的、慧星狀的地球磁場區域,這就是磁層。

地球的磁場是怎樣產生的?

12樓:天空之城四

地球磁場是怎樣產生的?為什麼又會南北 磁極翻轉?對地球磁場起源的探索,早在公元2023年前後就已經開始了。

大家都會知道,有電荷在運動才會產生磁場,因此地球的磁場應該與地球內部的帶電結構有關。

通常物質所帶的正電和負電是相等數量的,但由於地球核心物質受到的壓力較大,溫度也較高,約6000°c,內部有大量的鐵磁質元素,物質變成帶電量不等的離子體,即原子中的電子克服原子核的引力,變成自由電子,加上由於地核中物質受著巨大的壓力作用,自由電子趨於朝壓力較低的地幔,使地核處於帶正電狀態,地幔附近處於帶負電狀態,情況就象是乙個巨大的「原子」。

科學家相信,由於地核的體積極大,溫度和壓力又相對較高,使地層的導電率極高,使得電流就如同存在於沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動,這使地球形成了乙個磁場強度較穩定的南北磁極。另外,電子的分布位置並不是固定不變的,並會因許多的因素影響下會發生變化,再加上太陽和月亮 的引力作用,地核的自轉與地殼和地幔並不同步,這會產生一強大的交變電磁場,地球磁場的南北磁極因而發生一種低速運動,造成地球的南北磁極翻轉。

太陽和木星亦具有很強的磁場,其中木星的磁場強度是地球磁場的20至40倍。太陽和木星上的元素主要是氫和少量的氦、氧等這類較輕的元素,與地球不同,其內部並沒有大量的鐵磁質元素,那麼,太陽和 木星的磁場為何比地球還強呢?木星內部的溫度約為30000°c左右,壓力也比地球內部高的多,太陽內部的 壓力、溫度還要更高。

這使太陽和木星內部產生更加廣闊的電子殼層,再加上木星的自轉速度較快,其自 轉一週的時間約10小時,故此其磁場強度自然也要比地球高的強。

事實上,如果天體的內部溫度夠高,則天體的磁場強度與其內部是否含有鐵、鈷、鎳等鐵磁質元素無關。由於太陽、木星內部的壓力、溫度遠高於地球,因此,太陽、木星上的磁場要比地球磁場強的多。而火星、水星的磁 場比地球磁場弱,則說明火星、水星內部的壓力、溫度遠低於地球。

地磁場及其特性

地球的磁性, 是地球內部的物理性質之一。地球是乙個大磁體, 在其周圍形成磁場, 即表現出磁力作用的空間, 稱作地磁場。它和乙個置於地心的磁偶極子的磁場很近似, 這是地磁場的最基本特性。

地磁場強度很弱, 這是地磁場的另一特性, 在最強的兩極其強度不到10-4(t), 平均強度約為0.6x10-4(t), 而它隨地點或時間的變化就更小, 因此常用(γ), 即10 -9(t)做為磁場強度單位。

13樓:

是因為地球的地核是鐵物質

地球的磁場是怎麼產生的?

14樓:小松部落格

地球磁場是怎樣產生的?為什麼又會南北 磁極翻轉?對地球磁場起源的探索,早在公元2023年前後就已經開始了。

大家都會知道,有電荷在運動才會產生磁場,因此地球的磁場應該與地球內部的帶電結構有關。

通常物質所帶的正電和負電是相等數量的,但由於地球核心物質受到的壓力較大,溫度也較高,約6000°c,內部有大量的鐵磁質元素,物質變成帶電量不等的離子體,即原子中的電子克服原子核的引力,變成自由電子,加上由於地核中物質受著巨大的壓力作用,自由電子趨於朝壓力較低的地幔,使地核處於帶正電狀態,地幔附近處於帶負電狀態,情況就象是乙個巨大的「原子」。

科學家相信,由於地核的體積極大,溫度和壓力又相對較高,使地層的導電率極高,使得電流就如同存在於沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動,這使地球形成了乙個磁場強度較穩定的南北磁極。另外,電子的分布位置並不是固定不變的,並會因許多的因素影響下會發生變化,再加上太陽和月亮 的引力作用,地核的自轉與地殼和地幔並不同步,這會產生一強大的交變電磁場,地球磁場的南北磁極因而發生一種低速運動,造成地球的南北磁極翻轉。

太陽和木星亦具有很強的磁場,其中木星的磁場強度是地球磁場的20至40倍。太陽和木星上的元素主要是氫和少量的氦、氧等這類較輕的元素,與地球不同,其內部並沒有大量的鐵磁質元素,那麼,太陽和 木星的磁場為何比地球還強呢?木星內部的溫度約為30000°c左右,壓力也比地球內部高的多,太陽內部的 壓力、溫度還要更高。

這使太陽和木星內部產生更加廣闊的電子殼層,再加上木星的自轉速度較快,其自 轉一週的時間約10小時,故此其磁場強度自然也要比地球高的強。

事實上,如果天體的內部溫度夠高,則天體的磁場強度與其內部是否含有鐵、鈷、鎳等鐵磁質元素無關。由於太陽、木星內部的壓力、溫度遠高於地球,因此,太陽、木星上的磁場要比地球磁場強的多。而火星、水星的磁 場比地球磁場弱,則說明火星、水星內部的壓力、溫度遠低於地球。

地磁場及其特性

地球的磁性, 是地球內部的物理性質之一。地球是乙個大磁體, 在其周圍形成磁場, 即表現出磁力作用的空間, 稱作地磁場。它和乙個置於地心的磁偶極子的磁場很近似, 這是地磁場的最基本特性。

地磁場強度很弱, 這是地磁場的另一特性, 在最強的兩極其強度不到10-4(t), 平均強度約為0.6x10-4(t), 而它隨地點或時間的變化就更小, 因此常用(γ), 即10 -9(t)做為磁場強度單位。

什麼是地球磁場

地球磁場,簡言之是偶極型的,近似於把乙個磁鐵棒放到地球中心,使它的n極大體上對著南極而產生的磁場形狀。當然,地球中心並沒有磁鐵棒,而是通過電流在導電液體核中流動的發電機效應產生磁場的。地球磁場不是孤立的,它受到外界擾動的影響,宇宙飛船就已經探測到太陽風的存在。太陽風是從太陽日冕層向行星際空間拋射出的...

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在電磁感應效應中,通電導體產生的磁場強度與電流強度成正比,即與導體內 定向移動 的自由電子數目成正比。而每個電子的自旋角動量又是恆定的,所以磁場強度實際上是與所有電子的自旋角動量之和成正比。同理,巨集觀物體產生的磁場強度,也應與旋轉質量場的角動量成正比,即與物體的質量和自旋角速度成正比,與質量場的旋...

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