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地球磁場會發(fā)生翻轉(zhuǎn)嗎?地球磁場不是孤立的,受到外界擾動的影響

古地磁記錄表明,地球磁場已經(jīng)存在了至少30億年。

然而我們知道,如果地球的磁場是像永久磁鐵那樣,那么它應當在大約2萬年內(nèi)衰減殆盡,因為地核的溫度太高,熱運動會讓鐵原子(類似一個個小磁針)的指向雜亂無章,無法維持永久磁性。

另一方面,古地磁記錄也顯示,地球磁場的兩極在過去曾多次反轉(zhuǎn),兩次反轉(zhuǎn)之間的時間間隔平均而言大約是20萬年,一次反轉(zhuǎn)事件——從磁場變?nèi),到消失,再到產(chǎn)生反向磁場——只需要幾千年就可以完成。

地球磁場是地球周圍空間分布的磁場。它的磁南極大致指向地理北極附近,磁北極大致指向地理南極附近。

磁力線分布特點是赤道附近磁場的方向是水平的,兩極附近則與地表垂直。

赤道處磁場最弱,兩極最強。地球表面的磁場受到各種因素的影響而隨時間發(fā)生變化。

地球磁場不是孤立的,它受到外界擾動的影響

地球磁層位于距大氣層頂600-1000公里高處,磁層的外邊界叫磁層頂,離地面5-7萬公里。

在太陽風的壓縮下,地球磁力線向背著太陽一面的空間延伸得很遠,形成一條長長的尾巴,稱為磁尾。

在磁赤道附近,有一個特殊的界面,在界面兩邊,磁力線突然改變方向,此界面稱為中性片。

中性片上的磁場強度微乎其微,厚度大約有1000公里。中性片將磁尾部分成兩部分:北面的磁力線向著地球,南面的磁力線離開地球。

1967年發(fā)現(xiàn),在中性片兩側(cè)約10個地球半徑的范圍里,充滿了密度較大的等離子體,這一區(qū)域稱作等離子體片。

當太陽活動劇烈時,等離子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力線向地球極區(qū)沉降,于是便出現(xiàn)了千姿百態(tài)、絢麗多彩的極光。

由于太陽風以高速接近地球磁場的邊緣,便形成了一個無碰撞的地球弓形激波的波陣面。波陣面與磁層頂之間的過渡區(qū)叫做磁鞘,厚度為3-4個地球半徑。

科學家相信,由于地核的體積極大,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于沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動,這使地球形成了一個磁場強度較穩(wěn)定的南北磁極。

另外,電子的分布位置并不是固定不變的,并會因許多的因素影響下會發(fā)生變化,再加上太陽和月亮 的引力作用,地核的自轉(zhuǎn)與地殼和地幔并不同步,這會產(chǎn)生一強大的交變電磁場,地球磁場的南北磁極因而發(fā)生一種低速運動,造成地球的南北磁極翻轉(zhuǎn)。

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