地球磁场是如何产生的？

自从中国古人发明了指南针，人们就知道地球上存在着南北两极对称的磁场。千百年来，人们已经习惯了这种磁场的存在，很少有人对这种现象的本质做深入的研究。大约在20世纪50年代末，人们发现地球磁场使太阳风“压”在一个水滴状的区域，这个区域被称为磁层。地球巨大的磁场开始引起很多人的注意。

按照传统观点，地磁场是由地球中的铁形成的。有些科学家甚至很肯定地说，地球有个铁核，这在很多科普文章里也有解释。这真的是无稽之谈。

为了说明这一点，我们不妨回顾一下居里夫妇的研究成果。我们现在看到的铁磁性是铁的化合物或者是铁和其他物质的混合物。虽然它们的特征与地磁场非常相似，但绝对不是地磁场的成因。因为居里夫妇的实验证明，铁磁性的磁性会在770℃(居里温度)的高温下完全消失。在地层深处的高温下，铁会达到并超过其熔点呈现液态，永远不会形成地磁场。

法国科学家安培在100多年前揭示了“磁现象的电性”。其实人们应该已经明白，地磁场的产生必然与电现象有着内在联系。

根据物理研究的结果，物质的原子在高温高压下的核外电子会加速向外逃逸。因此，在6000K的高温和360万个大气压的环境下，大量电子会从地核逃逸，地幔之间会形成负层。

根据麦克斯韦的电磁理论，我们可以总结出下面这句话:电磁产生磁，磁动势产生电。所以要形成地球南北极的磁场，就要形成旋转电场，地球的旋转必然导致地幔负层的旋转，也就是旋转负电场。

磁场由此产生。

但是，这会让人陷入“先有鸡还是先有蛋”的困惑吗？也就是说磁场、电流、旋转这三个基本条件哪个先来？

没有牛顿的“神的第一推”，那么是什么造成了康德的“第一启动”？

这个第一次启动可以理解为第一次激发(excitation)，它来自三个渠道:一是另一颗恒星磁场的影响；第二是另一颗恒星电场的影响；第三种是冲击造成的旋转。

只要有这三个条件中的任何一个，就会启动轴对称磁场和稳定转动。这三个条件中，第一个是主要的。从多年的实践来看，地球磁场受太阳磁场的影响很大。地球磁极与南北极不重合的现象是太阳磁场对地球的第一次激发造成的，因为地轴与赤道面有一定的倾角。

天文学发现天王星的磁场不是两极的，而是弯曲的。如果这是真的，那么也可以解释为受到了另一个磁场——太阳磁场的影响。究其原因，与其跑步姿势密切相关。它“躺”在公转轨道上，由于太阳磁场的影响，它的磁场是弯曲的。

地核中大量电子的逃逸必然会在地球中产生定向电流，可以用左手定则来判断:让地磁N极(地理南极)的磁力线穿过手掌，拇指指向地球自转的方向(自西向东)，其他四指所指的方向就是电流的方向。由此可以看出，电流的方向是从地表到地心，而且由于电流的方向与电子的运动方向相反，所以可以证明电子在这个阶段是从地球深处运动的。

但地球内外的挤压过程并不是永恒的，挤压的结果是实现原子核间的排斥和正负电场的吸引的平衡。当挤压过程结束，电流就会消失，旋转的驱动力就会消失，地磁场也会消失。太阳发出的各种射线会直射地表，密度大的带正电粒子对电子的中和作用会进一步增强，使地幔层的电子减少，负电场减弱。这必然会降低地心的压力，吸引力也会降低。地球的“腰围”必然会变粗。当地核的排斥力占绝对优势时，地球会进入膨胀期，地幔中的电子会回流到地心。如果此时地球还有一定的自转惯性，地磁场的方向就会发生变化。如果此时地球已经完全停止自转，也有可能是磁场方向不变，自转方向变了。所以有两种结果:要么地磁反转，要么自转反转。

“地磁反转”理论为此提供了令人信服的依据。近年来，许多地质学家一致认为，在过去的7600万年中，地磁反转至少发生了171次，因为许多国家从地质调查中发现了地磁反转的证据。

法国和美国的科学家通过对10Be的分析，确认地磁场发生了逆转。地球上的Be (Be)元素全部以稳定的9Be存在，如果有10Be，则与地磁场消失有关。地磁场消失，磁层和电离层消失，宇宙射线中的高能粒子会直接到达地表。在它们的轰击下，氮和氧等元素会发生裂变反应。7Be和10Be.7Be的半衰期很短，很快就会消失，而10Be的半衰期很长。找到10Be就相当于找到了磁极反转的证据。20世纪70年代，科学家在大西洋4731米深处发现了10Be的高浓度，对应的地质年代为75438+00be。

-地磁反转是由地电流反向流动引起的。

乌克兰专家还检测到，最近200年地球磁通量的值大大降低，按照目前的速度，地球磁通量将在1000年后降至零。

英国地质观测中心的艾伦·汤普森教授指出，历史上地球磁场不止一次消失，地球磁极的转换就是这种现象的结果。有科学家推断，在地球磁场逆转之前，磁力急剧减弱直至消失，之后大约需要1000年，磁力才逐渐恢复，但磁极方向完全相反。

这真是一个重大发现。

可以肯定的是，地磁转换的周期会越来越长，直到最后停止，成为一颗死星球。

如果仔细分析地磁产生的原因，人们就会明白，磁极转换和电子运动方向的改变是密不可分的，这个过程是一个耗能的过程。周期逐渐变长显然不足为奇，总有一天这个过程会被完全终止，让地球成为一个没有电磁活动的死星球。

对于人类和所有生物来说，地磁转换是灾难性的。地磁消失后，太阳的各种射线会直射地表，强烈的辐射会使动植物变异生长。地磁转换后，电子在地球中回流的速度远远超过挤压时的逃逸速度，电流强度远大于逃逸电流，使地磁场的磁通量增加到目前的几倍甚至几十倍。强大的电流和磁场会给地球强大的原动力(安培力)

由于负电场力的减弱，太阳磁场中地球上的洛伦兹力会减弱，地球磁场和太阳磁场会因磁极反转而相互排斥，公转轨道会偏离太阳，加入“外行星”的行列，这种现象会维持到下一次磁极变化。

因此，地球磁极的转换是人类面临的最大威胁。