刍论其他天体和地球磁场、磁偏角的产生与变化.docx

? ? ? ? ? 刍论其他天体和地球磁场、磁偏角的产生与变化 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 关键词： 地球磁场 天体磁场 磁偏角 高能粒子 已有的科学研究证明，地球磁场对地球外来高能粒子具有屏蔽的作用，因此，给地球上的人类和其它生物创造了一个良好的生存环境。现在，科学研究还发现，借助地磁场来指示方向并不是我们人类独有的本领，其它许多动物也能利用地球的磁场作为导向。因此，对地球磁场起源的研究具有较大的意义和应用价值。 自从1600年英国宫廷医生吉尔伯特根据铁、钴、镍等物质具有磁性的事实，对地球磁场起源提出设想后，人们对地磁场的探索力度越来越大，对其起源的研究也不断地深入，已提出的假说主要有旋转电荷、压电效应、发电机理论、温差电效应、电流说等，虽然这些假说背后都有科学证据支持，但对地球磁场产生的各种现象的解释仍然没有彻底理清，使得地球磁场的成因到现在仍不明晰。 笔者在认真审视了以往人们对地磁成因的研究思路，研究方法等之后，另辟蹊径，对地球磁场的产生机理和变化原因进行了全新探究。笔者发现，人们对地球磁场起源研究一直处于迷茫状态的原因是：人们对处于高温高压条件下的地球内部物质的物理状态和物理性质缺乏足够的认识，存在偏差和错解。所以，对地磁场和其他天体磁场的产生机理和变化原因，本文主要从这方面进行分析，希望以此来深化和改变人们对星球内部和磁现象的认知。 一、地磁场的时空特征 (一) 地磁场及磁偏角 地球本身是一个磁体，从外部空间上看，地球磁场分布比较简单，形状类似一个大条形磁铁的磁场，磁场两极各自处在地球南、北两极附近位置上，虽然磁场两极与地理两极位置比较接近，但不会重合，而是有着一个较小的夹角，这个夹角大家称磁偏角。地球的磁偏角数值不是恒定不变的，而是随着时间一直缓慢变化着的。 (二) 地磁场的极值分布区 地球的整个磁场强度在北美、西伯利亚和南极大陆附近达到最大值，而在靠近赤道的中太平洋和南美洲中部存在极小值。地球磁圈在白昼区(向日面)受到带电粒子的影响而被挤压，在地球黑夜区(背13面)则向外伸出。 (三) 地磁场的强度及变化 根据地磁测量数据，地球表面上的磁场强度，由两极向赤道呈线性减弱，地理两极位置上的磁场强度在0．65高斯左右，而赤道地区的磁场强度在0．30高斯左右。虽然地球的磁场强度很弱，但分布在地球周围的空间却很大，磁感线在南北两极区域与地表竖直，赤道处的磁感线则基本上与地表平行。另外，地球磁场是在不停地变化着的，其主要特征表现在地球周围各处的磁场强度不恒定，磁极位置在地表上大约以每年八公里的速度向西迁移。 二、地球磁场的成因 (一) 传导电流 地球的基本磁场在地球周围空间的分布，形状类似一个大条形磁铁的磁场，这说明地球磁场起源于地球内部。但地球内部的温度是远远超过磁性物质的居里点的，地球内部怎么会产生磁场呢?近百年来，这一科学问题一直困惑着研究人员的智慧，但研究人员对这一问题的有关研究从未停止。以前，研究人员一直都把研究的目光聚集在传导电流上，因为传导电流能产生磁场。但在近些年，随着地磁学和其他学科的研究不断地深入、发展以及融合，人们发现，地球内部根本就不存在人们想象中的传导电流。因而，关于地球磁场的成因，我们还得认真思考寻找新的研究思路和方法。 (二) 对地磁成因的新解 关于磁现象的电本质对地球磁场起源的研究，人们有着较为一致的观点，任何磁现象都来源于电荷的定向运动。根据这一论断，人们会提出一系列的问题。地球内部的这些电荷在哪里?怎么获得的这些电荷?这些电荷又是怎样运动的?驱使这些电荷运动的能量又来自哪里。针对这些疑问，现在，我们有必要关注一下这样一个问题：地球内部物质在高温高压环境下，物质的物理状态和物理性质又是怎样的呢? 笔者基于地球内部物质受到高温高压影响的事实，对地磁成因大胆进行推测，尝试用磁学的研究方法来揭示地磁场的成因。 根据地震波研究的相关理论，我们得出地球内部的结构和层次的相关结论。地球由地核、地幔和地壳三层构成。地球内部的温度和压力与地球内部深度成正比，随深度加大而逐渐增高，其内核温度在四千多度左右，压力约为360万个大气压。众所周知，物质处于不同的环境中，具有不同的物理状态，也就相应具有不同的物理性质。地球内部物质是高温、高压中物质，笔者认为，这些物质的物理状态和物理性质应该具有如下特征：高温使地核里物质的原子被电离，而高压形成的高密度物质迫使地核里被电离出具有足够动能的电子，并且使这些电子各自绕着相吸的异性粒子做圆周运动，从而形成环形电流，也就是磁分子。这种磁分子因压强而形成，其磁化居里点高于其温度，就会使地球热核具有铁磁性性质。因此笔者进一步推断，由于在地球热核里时刻存在着热传递，电子绕正离子运动时会因受到辐射压力的不平衡而受到力的作用(力的大小跟电子绕