眾所周知,地球有磁場。 將地球視為磁偶極子,赤道處需要 5*10^7 安培的電流才能產(chǎn)生這樣的磁場。
偶極矩。 地球磁場是固有的還是由其他原因產(chǎn)生的? 大家有不同的看法,我來說說我的看法吧。
一、太陽黑子對地球磁場的影響
太陽隨時向太空輻射各種粒子,而且一般都比較穩(wěn)定地向外輻射。 當太陽表面產(chǎn)生黑子和耀斑時,就會出現(xiàn)
大量粒子被拋入太空。 據(jù)悉,它們正以每小時750萬公里的速度沖向地球。 幾個小時后他們到達地球。 這時,地球就會產(chǎn)生磁力。
風(fēng)暴過后,地球磁場需要幾個小時才能恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。
二、南北磁極的漂移
南北磁極不在地球的南北兩極,而是在極圈附近和極圈內(nèi)漂移。
從地球磁場的上述兩種表現(xiàn)形式可以看出,地球磁場并不是地球本身所固有的,也就是說,地球磁場不是磁偶極子。
是其他原因造成的。
三、地球磁場的產(chǎn)生
我們知道電流會產(chǎn)生磁場。 我們首先看一下兩個相對運動的點電荷產(chǎn)生的磁場。 假設(shè)有兩個點電荷 q→a 和 q→b,
γqar→
E→a= ──────────────────r→: q→a , q→b 距離
4πε0 (γ∧2 * x∧2+y∧2)∧3/2v→:q→a相對于q→b的移動速度
k→:方向向量v→Z軸分量
μ0γqavyk→1
Ba→= ────────────────── 其中 γ= ────────
4π (γ∧2 * x∧2+y∧2)∧3/2√1-(v/c)∧2
E→a,Ba→分別表示qa在q→b處產(chǎn)生的電場強度和磁感應(yīng)強度(在三維坐標系中,假設(shè)q→b在坐標
如果有兩個密度為ρ`的體電荷,以速度v進行相對運動,就會產(chǎn)生電流I,可以通過安培電路定律得到。
-BzL= μ0I = μ0 ρ`vL
可以得到Bz= -μ0 ρvL
公式中帶“`”的為移動坐標系,不帶“”的為固定坐標系。 當V<cγ=1時
作者認為,地球外部空間分布著大量的電荷,在地球表面感應(yīng)出等量的相反電荷。 中間大氣起到屏障的作用。 因為
地球自轉(zhuǎn),兩者相對運動。 這里需要說明的是地球軌道,地球外層空間的電荷載體的質(zhì)量是非常小的。 當太陽光線的光壓
它向下指向地球背向太陽的一面,像彗星的尾巴。當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時,可以認為它與地軸等距,相對于地球表面是相對靜止的。
相對運動。感應(yīng)電荷分布在地球表面。 正是地球表面的這種運動會產(chǎn)生環(huán)流,而這個環(huán)流又會產(chǎn)生
該磁場與前述磁場疊加形成地球磁場。 這個磁場的S極在地球的北極,地球表面帶正電,產(chǎn)生地球
磁場電流為5*10∧6安培。
四、關(guān)于大魔鬼三角之謎
眾所周知,陸地和海洋分布在地球表面。 海水因電解質(zhì)濃度不同而具有不同的電導(dǎo)率。 大西洋沿岸的墨西哥
墨西哥灣流流經(jīng)北極。 灣流中含有的電解質(zhì)比流經(jīng)海洋表面的海水具有更高的濃度和更高的電導(dǎo)率。當電流沿著灣流流動時,它會
產(chǎn)生磁場,灣流彎曲內(nèi)側(cè)的磁場強度比外側(cè)大。一般情況下,這個電流不大,比較穩(wěn)定。 當太陽出現(xiàn)耀斑或黑子活動時,
當太陽噴射物質(zhì)到達地球時,這些帶電粒子釋放的電荷通過兩極向赤道遷移。 灣流是電荷遷移的最佳場所。
路徑中,由于電荷量大、電流密度大且突變,電流產(chǎn)生的磁場突變。 當船舶和飛機經(jīng)過該地區(qū)時,
可能會發(fā)生意外。
五、環(huán)流利用
美洲大陸貫穿南北兩極,中間靠近赤道有一條狹窄的地峽。 這里用一根電線連接兩個海洋,電流會流過電線。
利用該電流既環(huán)保又經(jīng)濟。
六、磁場反轉(zhuǎn)
根據(jù)以上我認為磁場是不可能反轉(zhuǎn)的。 可能是地球自轉(zhuǎn)過程中地球重心發(fā)生偏移或者小行星撞擊導(dǎo)致地球表面相對回歸。
軸的位置發(fā)生了變化,中美洲是以前的兩極之一。你可以做一個實驗,把一個煮雞蛋橫向轉(zhuǎn)動。 雞蛋會直立。
它升起并自轉(zhuǎn),地球就是這樣調(diào)整自轉(zhuǎn)的。
七、磁極捕獲
由于太陽自轉(zhuǎn)時地軸傾斜(23度27分)地球軌道,春分和秋分時太陽光線直接照射到地球赤道,而地球表面周圍的洋流與地理密切相關(guān)。
從赤道重合的意義上來說,地球的磁極應(yīng)該靠近北極和南極。 冬至和夏至?xí)r,它在極圈附近做24小時一個周期的螺旋圓周運動。
此運動周期為半年。 根據(jù)地球軌道和自轉(zhuǎn)位置,在相應(yīng)緯度捕獲磁極。
本文物理數(shù)據(jù)摘自江志勇:大學(xué)物理