岩石如何记录地壳运动,地壳运动会使岩石发生什么

首页 > 体育 > 作者:YD1662023-10-31 10:27:45

生命的保护神:地磁场

地球磁场分为地面磁场和高空磁场(又叫磁层)。

我们用磁场强度和磁感应强度两个物理量来描述磁场性质(磁场强弱和方向)。空间中某一点的磁场强度的度量是用(吸引或排斥)力的大小和方向来表示。由于磁场是电流或运动电荷引起的,且磁场是矢量,铁磁性材料在磁场中会发生磁化,所以,磁场的作用一般是指合磁场的作用。

地磁场的磁感应强度大约是2--6×10-5T。地面附近的磁场强度大约有: 5×10-5T,赤道附近较弱: 2×10-5T~4×10-5T,两极较强约为:6×10-5T。我们感知一下地磁场的强度。一根长为500m电流为10A 的导线受到地磁场的磁场力约为0.2N。和太阳系中其它星体的磁场相比,地球的磁场强很多。月球上没有磁场作用。

人类如何知道地磁的存在以及地磁的磁极呢?主要是用转换法。即把地磁场的存在和方向转换为小磁针的N极指向。因为小磁针在地磁场中某点指向是唯一的,且小磁针的指向就是磁感线上某点的地磁场方向(注意:这三个方向是统一的,某点的切线方向,某点的磁场方向,某点小磁针N极受到的磁场力方向)。根据小磁针的指向和磁感线走向的规定(磁感线是从N极出来回到S极的一条条不重合的封闭曲线,直线是曲线的一种),就可以知道地磁的南北极了。两个磁极的连线叫磁子午线。磁子午线与地理子午线并不重合,大致呈11.5度的夹角,叫磁偏角,是我国古代科学系沈括首先发现的。

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地磁场的方向的确定

地磁场的形状和条形永磁体磁场形状相似,其表面存在一个磁性最弱的地带,叫做磁赤道。磁赤道与地理赤道也是不重合的。地磁场的北(N)极在地理南极附近,地磁场的南(S)极在地理北极附近。地球周围的磁感线是从地磁的N级到 S 级,所以在赤道上方磁感线是水平向北的,竖直分量为零。在北半球表面,磁感线是向北偏下方的,所以有水平向北的分量和竖直向下的分量;在南半球表面, 磁感线是向北偏上方的,所以有水平向北的分量和竖直向上的分量。

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地理的南北极与地磁南北极相反

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条形磁体的 磁场

为什么地球有磁场?铁磁性物质的存在是产生磁场的先决条件。1945年,美国物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理推理,地磁场的起源由地核内液态铁流动造成的。"当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动,像磁流体发电机一样产生电流。电流的磁场又使原来的弱磁场增强,这样外地核物质与磁场相互作用,使原来的弱磁场不断加强","由于摩擦生热的消耗,磁场增加到一定程度就稳定下来,形成了现在的地磁场"。对于这种观念,只是一种推理,难以用事实来验证,另一方面,地球内部铁磁性物质不一定是流动的,即使是流动的,也不一定向一个方向流动(转动或环流),更有人推理,地球内部可能是"空心"的。

本人推理,宇宙形成后,宇宙中充满着各种高速运动的射线和带电粒子,(相当于电流)形成巨大的电磁场,小颗粒地球在宇宙中高速直线运动,地球内部的铁(硬)磁性物质发生了磁化,同时,又切割磁感线运动产生了感应电流,电流磁场与原磁场的叠加,增强了地球磁场强度,直到被太阳所俘获。 现代科学证实,宇宙就是一个很大的"场",充满了暗物质、暗能量。 "场动生波",引力波的本质可能也是一种电磁波。

科学家对地球内部磁场的研究源于对岩石的研究。岩石中的铁磁性物质,在温度达到某一个值时,就会在地磁场的作用下发生有序排列。当温度下降到某一温度时,就不受地磁的影响,这样,岩石就记录了磁场的方向(科学家居里夫人首次发现的,这个温度有人叫居里点,不同的物质居里点不一样的)。根据启发,在1906年,法国一位科学家(布荣)又在火山熔岩中发现了岩石的磁记录,惊奇的是,岩石的磁记录和现在的地磁极相反。于是推测,地球的磁场可能发生过倒转。进一步研究发现,在海洋底部的玄武岩有对称的磁异常带。岩石的磁记录证明地球发生过剧烈的地壳运动,是大陆漂移的有力证据。

我国科学家通过研究贵州三星洞内的石笋,也有发现,地磁的南北极可快速倒转,周期大约一百年时间。资料显示,在非洲大陆地下,隐藏着一个直径约2900Km巨型密度较大的岩石,正在控制着地磁场的变化。

对于地磁变化原因,本人推理,地核中含有大量熔化并流动的铁磁性物质,只要流动的速度发生变化,地磁强弱就有可能发生变化,如果流动方向发生改变,地磁的方向就会发生改变。

地球外部磁场的稳定性,与太阳的变化(太阳风)、月球的运动、季节的变化等有关,其中,影响最大的是太阳风。

对高空磁场影响较大的主要是太阳发出粒子流(太阳风),当太阳活动激烈或高空磁场与太阳风发生碰撞时,高空磁场边缘可被压缩,范围变小(一般情况高空磁场的厚度可达到10个地球半径左右)。高空磁场的作用,主要是俘获能量很强的带电粒子,如:太阳风中的质子和电子,保护地球生物,使人类不致于受宇宙线的轰击。但是,地球的二极并没有这种保护作用,因此,在二极飞行时,须特别防止高能粒子的轰击,只有在掌握高能粒子袭击的规律、强度、范围的条件下,才能保证安全。

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