地磁場的奧秘

　　地球是個巨大的磁體，它周圍空間存在的磁場叫地磁場。從我國古人發(fā)明指南針以來，人們就已經(jīng)知道地球存在著南北極對稱的磁場。幾千年來，人們對這個磁場的存在習(xí)以為常，很少有人對此現(xiàn)象做過深入的研究。最近日本的一個研究小組利用超級電子計算機成功地模擬出地磁場。然而，觀測表明，從19世紀(jì)以來，地球磁場強度減少了約一成。于是有人認(rèn)為，1000年以后地磁場將消失。也有人認(rèn)為近年來地磁場強度的減小是暫時的，很快將轉(zhuǎn)為強度增加。于是眾說紛起，那么地磁場到底是怎樣的?對地球上的生物有什么作用呢?

　　一、地磁場的兩極位置

　　根據(jù)科學(xué)家的研究，地磁極的大概位置是：地磁南極在東經(jīng)140°、南緯67°的南極洲威爾克斯附近;地磁北極在西經(jīng)100°、北緯76°的北美洲帕里群島附近。所以地磁南北極和地理的南北極并不重合�？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)，地磁南北極的地理位置不是固定不變，而是在緩慢變化著的。

　　二、地磁場的起源

　　地球存在磁場的原因還不為人所知，普遍認(rèn)為是由地核內(nèi)液態(tài)鐵的流動引起的。最具代表性的假說是“發(fā)電機理論”。1945年，物理學(xué)家埃爾薩塞根據(jù)磁流體發(fā)電機的原理，認(rèn)為當(dāng)液態(tài)的外地核在最初的微弱磁場中運動，像磁流體發(fā)電機一樣產(chǎn)生電流，電流的磁場又使原來的弱磁場增強，這樣外地核物質(zhì)與磁場相互作用，使原來的弱磁場不斷加強。由于摩擦生熱的消耗，磁場增加到一定程度就穩(wěn)定下來，形成了現(xiàn)在的地磁場。

　　還有一種假說認(rèn)為：鐵磁質(zhì)在770℃(居里溫度)的高溫中磁性會完全消失。在地層深處的高溫狀態(tài)下，鐵會達(dá)到并超過自身的熔點呈現(xiàn)液態(tài)，決不會形成地球磁場。而應(yīng)用“磁現(xiàn)象的電本質(zhì)”來做解釋，認(rèn)為按照物理學(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被加速而向外逃逸。所以，地核在6000K的高溫和360萬個大氣壓的環(huán)境中會有大量的電子逃逸出來，地幔間會形成負(fù)電層。按照麥克斯韋的電磁理論：電動生磁，磁動生電。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)必然會造成地幔負(fù)電層旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)的負(fù)電場，磁場由此而生。

　　三、地磁場對生物活動的影響

　　像海龜、鯨魚、候鳥等眾多遷徙動物均能走南闖北，每年可旅行幾千公里，中途往往還要經(jīng)過汪洋大海，但是還能測定精確的位置�？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，海龜能通過地球磁場和太陽及其他星體的位置來辨別方向。但對于遷徙中的海龜來說，僅有“方向感”是不夠的，它們可能還有一張“地圖”，用于明確自己的地理位置，最終到達(dá)某個特定的目的地。美國北卡羅來納大學(xué)查珀爾希爾分校的肯洛曼研究小組發(fā)現(xiàn)，綠海龜對不同地理位置間的地磁場強度、方向的差別十分“敏感”，它們能通過地磁場為自己繪制一張地圖。

　　信鴿能在遙遠(yuǎn)的地方飛回而不迷失方向，也是由于地磁的幫助。

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