網(wǎng)友解答: 我們知道地球本身就像一塊“大磁鐵”，這個(gè)大指的是個(gè)頭大，而不是磁場強(qiáng)度強(qiáng)。地磁場本身是很弱的，大概是25-65微特斯拉，即1特斯拉的十萬分之一。作為比較，冰箱磁鐵的典型數(shù)值是

我們知道地球本身就像一塊“大磁鐵”，這個(gè)大指的是個(gè)頭大，而不是磁場強(qiáng)度強(qiáng)。地磁場本身是很弱的，大概是25-65微特斯拉，即1特斯拉的十萬分之一。

作為比較，冰箱磁鐵的典型數(shù)值是5毫特斯拉，即1特斯拉的千分之一量級。太陽黑子的典型磁場強(qiáng)度是0.3特斯拉，核磁共振的磁場強(qiáng)度是1.5-3特斯拉。

物理實(shí)驗(yàn)中用的超導(dǎo)磁鐵可以達(dá)到3-8特斯拉，之所以要用超導(dǎo)磁鐵，是因?yàn)樾枰珡?qiáng)的電流才能產(chǎn)生這么強(qiáng)的磁場。如果是用正常導(dǎo)體的話，由于導(dǎo)體的電阻不是零，導(dǎo)線會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生太多的熱量而熔化。

地球磁場的來源很復(fù)雜，細(xì)節(jié)很多，目前還沒有最后定論。根據(jù)我了解到的信息，大致講一下這里的思路。

首先在太陽系誕生的早期，猛烈的太陽風(fēng)會(huì)產(chǎn)生比現(xiàn)在強(qiáng)的多的磁場。地球在軌道上運(yùn)動(dòng)，會(huì)受到這些磁場的作用。

假設(shè)地球本身是個(gè)導(dǎo)體的話，地球就會(huì)因?yàn)椤按┻^”磁場而感生出電流，這些電流在導(dǎo)體中動(dòng)起來，是會(huì)產(chǎn)生磁場的，這就是所謂“發(fā)電機(jī)機(jī)制”。

問題是：地球?yàn)槭裁磿?huì)是個(gè)導(dǎo)體？

我們知道地球的半徑是6370公里，其中鐵合金存在的區(qū)域是最里面的3400公里。

地球的最中心是一個(gè)固態(tài)的（鐵）核，半徑有1220公里，溫度高達(dá)6000開爾文，之外是個(gè)液態(tài)區(qū)域，液態(tài)區(qū)域的外面是地幔，溫度是3800開爾文。

由于地幔和地核之間巨大溫差的存在，液態(tài)鐵會(huì)在溫度的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生對流，即熱的液體上升往冷的地方浮，而冷的液體下降往地球中心沉。

同時(shí)地球本身還在自轉(zhuǎn)，在科里奧利力的作用下，液態(tài)鐵會(huì)“旋轉(zhuǎn)”起來，形成“環(huán)流”。這些環(huán)流就像螺線管上的電線，一旦電流在其中形成定向運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生磁場。

為了維持地球的磁場，就必須維持液態(tài)鐵中的電流，必須與電流的“歐姆損耗”抗衡。這里又是地核與地幔之間的溫度差提供了驅(qū)動(dòng)作用，從微觀的角度說溫差電效應(yīng)會(huì)順著溫度的梯度建立溫差電勢。

現(xiàn)在維持地核與地幔之間的溫度差就成了維持地磁場的關(guān)鍵。

首先地球的核心是熱源，除了地核之外的物體下落到地核本身可以提供引力能外，地核還存在放射性元素，天然放射性為地核維持高溫提供了主要的能源。

其次，最近的某些研究指出，在高溫高壓下液態(tài)鐵本身的熱導(dǎo)率不高，換句話說地核的熱向外散失的速率較低。最后地幔就像一個(gè)大棉被也起著保溫隔熱作用。

總之，地球中心保持著相對很高的溫度，而且維持著極低的散熱速率，使得地球在太陽系誕生早期感應(yīng)產(chǎn)生的電流一直維持到現(xiàn)在，這就是今天我們觀察到的地球磁場的來源。

地球?yàn)槭裁磿?huì)有磁場？

答：在112年前1905年12月6日 ，挪威探險(xiǎn)家阿蒙森探明地球有磁極。現(xiàn)在，讓我們來了解一下，為什么地球會(huì)有磁場！

對于地球磁場的產(chǎn)生，古時(shí)曾流傳著它來自北極星的神話。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對地球磁場的觀測不斷增多，對地球結(jié)構(gòu)的研究不斷深入，先后出現(xiàn)了許多學(xué)說，試圖解釋地球磁場的產(chǎn)生，但并沒有一個(gè)定論。有人認(rèn)為地球內(nèi)部有一個(gè)巨大永磁體并導(dǎo)致地球磁場產(chǎn)生；有人認(rèn)為地球內(nèi)部有巨大的電流而導(dǎo)致強(qiáng)大電磁場形成；還有人認(rèn)為，是地球內(nèi)部放射性物質(zhì)所產(chǎn)生的熱量造成地球內(nèi)部溫差從而產(chǎn)生了電流并形成磁場；除此之外，關(guān)于地球磁場的學(xué)說還有旋磁效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、電磁感應(yīng)等。但以上這些假說，沒有一種能夠充分解釋地球磁場的存在。

法國科學(xué)家安培在一百多年前就已揭示了"磁現(xiàn)象的電本質(zhì)",事實(shí)上人們早就應(yīng)該明白地磁場的產(chǎn)生必然是與電現(xiàn)象有本質(zhì)聯(lián)系的。

直到20世紀(jì)40年代科學(xué)家們根據(jù)物理學(xué)研究的結(jié)果，高溫、高壓中的物質(zhì)，其原子的核外電子會(huì)被加速而向外逃逸的特性提出了“發(fā)電機(jī)學(xué)說”來解釋地球磁場的問題。地核在6000K的高溫和360萬個(gè)大氣壓的環(huán)境中會(huì)有大量的電子逃逸出來，地幔間會(huì)形成負(fù)電層。按照麥克斯韋的電磁理論，可以總結(jié)出這樣一句話:電動(dòng)生磁，磁動(dòng)生電。所以，要形成地球南北極式的磁場，必然需要形成旋轉(zhuǎn)的電場，而地球自轉(zhuǎn)必然會(huì)造成地幔負(fù)電層旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)的負(fù)電場。

20世紀(jì)90年代以來，地球物理學(xué)家用計(jì)算和模擬的方法證明，當(dāng)?shù)厍騼?nèi)核轉(zhuǎn)得比液態(tài)外核快，那么經(jīng)過幾千年就可形成相對穩(wěn)定的磁場，而在一定時(shí)期之后，其極性又可以反轉(zhuǎn)。不過，地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響地球磁場的因素又很多，因此這個(gè)假說仍然需要進(jìn)一步的觀測和實(shí)驗(yàn)研究。并且，這個(gè)假說存在兩個(gè)難題：一是磁流體“發(fā)電機(jī)”的能量從哪兒來；其次，這個(gè)假說需要有一個(gè)初始的磁場，而初始磁場是怎樣形成的呢？這些成為了懸而未決的地球物理學(xué)重大難題！