地磁场磁极改变么,几十年翻转一次么(减弱是怎么回事)
岩石上有磁场曾经反转的记录。不过那不是地球磁场的反转而是大陆曾经漂移的证据。还有一种情况可使岩层上的磁极倒转,那就是地层倒转。就像翻煎饼时一样,老地层翻到了新地层之上。而且不止翻一次,因为年轻地球的地壳运动是很剧烈的。可以用天翻地覆来形容。地球磁场在下列情况下才会反转。地轴颠倒,这时地球将反转,太阳将从西边出来。 但这是不可能的,除非把月球炸掉。如果没有月球,地球就会摇摆不定,甚至颠倒。月球的引力是地球自转轴最好的稳定器,它使地轴指向北极星附近,并使地轴与公转平面保持66度34分。使地球一年有了四季。地磁场的北极虽然不与地球北极点重合,而且还在不停地在极点附近移动,但绝不会反转。
多去看看地球磁场成因就会明白,地球磁场是不会反转的,并且世上没有一个人能说明白地球磁场反转的原因。只有板块运动理论能解释岩石中磁极反转的原因。
但也有科学家称,地球磁场平均每50万年就会反转一次。科学研究中发现,地球磁场在过去的7000万年之中,已经反转了百余次。
50万年反转一次
地磁学的研究在解释地球构造方面取得了巨大的成功,但是地磁场为什么会倒转?到目前为止,这个问题并没有一个让人满意的答案。在2005年,美国著名杂志《科学》在创刊125年之际,向全世界各领域的顶尖科学家征询意见,提出来125个重要科学问题,地磁倒转之谜即为其中之一。
在过去的8300万年中,地磁场共倒转了183次,而且没有明显的规律,有时候100万年可以倒转五六次,有时候可能只有一次。在恐龙繁盛的白垩纪(侏罗纪后),地磁场稳定了4000万年没有发生倒转,这段时间地磁场的方向和今天是一样的,是迄今为止地层记录中持续最长的地磁稳定期。最近的一次倒转发生在78万年以前,并保持至今。
地磁场的产生以及倒转可能和地核的状态以及运动有关。地核的深度为2900公里,又可以分为外壳和内核,其中外核为液体,内核为固态。地核的主要组成为铁和镍,另外还有硅、硫等元素,温度在5000摄氏度以上。现在一种比较流行的观点认为,地磁场起源于地核的运动。由于地核极度的高温和液态的存在形式,外核物质与热量的对流十分普遍。我们知道,铁是一种磁性金属,其对流可以造成磁场与电流的相互激发,形成稳定的全球性磁场。这被称为地球发电机模型。
虽然地磁场产生的具体原因尚有待进一步研究,但比较确定的是肯定和液态的地核有关。和地球十分类似的月球和火星,由于体积较小、冷却快,地核已完全固化,因而没有全球性的磁场存在。
实验室理论模拟结果表明,地核的运动是不规律的,产生的磁场会随机转向。但是,这种实验室的模拟结果,是否适用于自然状态,仍有待验证。地磁场类似磁铁棒,但是这种相似只是粗略的。磁铁棒或是其它永久磁铁的磁场是由于铁原子中的电子有序的运动而形成的。然而,地核的温度高于居里点(铁的居里点1043K),铁原子的电子轨道的方向会变得随机化,这样的随机化会使得物质失去它的磁场。因此地磁场的成因并不是由于有磁性的铁矿,主要的因素是电流(地电流(telluric currents))。另一项地磁场与磁棒不同的特征是地磁场的磁圈。磁圈与地球有一段距离,与地磁场表面有关。此外,在地核中的磁化的组成成分是转动的而不是静止的。
地球磁场会反转吗?
自从中国发明指南针以来,人们就知道地球存在着南北极对称的磁场。几千年来,人们对这个磁场的存在习以为常。
直到20世纪初,人们都认为地磁场具有恒定的方向,仅在强度上有很小的变化。
在20世纪50年代末,人们发现地球的磁场可以把太阳风“压”在一个水滴形的区域中,地球的巨大磁场从此开始引起许多人的注意。
在随后的科学观测中表明:地球磁场形成于34.5亿年前。地球幼年就拥有强大磁场,但地磁场的方向并不是始终不变,经过一段长时间,地磁场会发生反转,改为与原来相反的方向,即原来的地磁北极变成地磁南极,而地磁南极变成地磁北极。地磁场发生反转虽然没有固定的周期,但是在最近约1000万年中大致是每20万年反转一次。
地球磁场反转的证据
磁极反转作为地质事件,在地球发展史上曾经出现过,许多国家已经从地质勘测中研究火山岩和沉积物中的金属粒子所构成的远古磁场查到了地磁反转的证据。
第一个地磁反转的证据是1906年由法国物理学家B. Brunhes提供的。当时他在法国地块中央的蓬法里发现了几乎恰与今日地磁场方向相反磁化的火山岩。
法国和美国的科学家通过铍10分析法,证实了地磁场发生过逆转。地球的北磁极现在是S极,但在100万年以前却是N极。
1984年美国明尼阿波利斯的明尼苏达大学地质及地球物理系科学家的研究成果得出:地球磁场强度在过去的4千年中减小了一半以上,这一变化趋势可能是一次磁极反转的前兆。其研究依据是取自明尼苏达湖底的高质量岩心样,显示了1万年来磁场的相对变化。
最近荷兰乌特列支大学地球科学家找到了一些地磁场变化规律方面的新证据:通过分析24.5-28.2亿年间形成的岩石发现,太古代晚期到原生代早期之间(过去2亿年中),地磁的长期变化和其他时期有明显区别,地磁场的反转更为频繁,这意味着它在更大时间尺度上越来越不稳定。
研究发现,磁场在最近600万年间发生了三次翻转,这三次的间隔时间不等,最近的一次翻转是在70万年前。 许多地质学家一致认为在过去的7600万年中,地磁至少反转过171次,因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据。地磁极性倒转的发现,是古地磁学的主要研究成果之一。
科学家的近期研究表明:地球磁场正在迅速减弱。在过去的160年里,磁场强度令人吃惊地下降了10%。科学家分析,南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核(外核)可能出现了巨型涡流,从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向,因此极有可能令地磁场南北极就此开始大翻(反)转。
通过对1980年~2000年的地球磁场研究发现,地球磁场存在很大的地理差异:在亚洲、太平洋地区磁场变化较小,非洲、欧洲和大西洋的变化非常大,变化最大的地区是非洲南端,在这个地区的磁场极性与正常的极性刚好相反。
地球磁场反转的原因
研究表明——地磁反转是地电流的反向流动造成的。
地球是一个各圈层差异旋转的分层地球,即地壳、上地幔、下地幔、外核和内核旋转的角速度不同,其中内核快速旋转,由固态的铁组成,外核是黏滞性很低的导电液态铁;在差异旋转及各种天体的作用力下,在外核尤其是内外核交界处形成快速旋转的环形电流,从而生成了地磁场。地核和地幔的差异旋转导致圈层角动量交换,部分自转动能通过摩擦转变为热能,积累在外核,形成地球内部唯一的液态圈层。与此同时,由于角动量交换,地核旋转变慢,地幔旋转变快,圈层差异旋转方向发生反向变化,导致地球磁极倒转。所以,地磁变化与外核旋转热涡流密切相关。根据人造卫星过去20年录得的磁场变化数据,发现在地下深层产生地球引力的熔流,在接近南北极位置出现巨大旋涡,并以加强磁场逆转的方向转动,因而削弱现有磁场,可能会导致两极易位。
磁极变换和电子运动方向的改变是密不可分的两个现象,而这个过程是个耗能的过程,周期逐渐变长显然是不奇怪的,总有一天这个过程会完全终止,而使地球成为一颗没有电磁活动的死行星。乌克兰专家们探测到,地球磁通量数值在最近200年里大大减小,按现有的速度递减,再过1000年地球的磁通量将降至零值。
地球磁场反转的影响
地球磁场是地球的重要物理场和环境因素之一,展布的空间很大,包围地球,保护着地球上的生物免受宇宙辐射的伤害,起到“盾”的作用,其中就包括把绝大部分太阳风粒子阻挡在地球之外,对人类的生存和发展起着至关重要的作用。
总的来说,地磁极反转的影响主要有——
1、引发强烈的构造运动。热能积累在外核导致地核膨胀,胀裂地幔,核幔边界的地幔热流——热幔柱顺势上升,形成地表巨大火山区。这是中生代温暖期火山频发与异常的静磁带 (地磁极性长期不变带)对应的原因。
2、地磁极性反转会产生一个地磁强度为零的时期。
3、地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。地球历史表明,强地磁场对应地球的寒冷气候,如第四纪冰期;弱地磁场对应高温气候,如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一。
4、地球磁场异常是引起气候变化的重要因素。研究表明,太阳风与地球磁层顶相互作用,在极区上空的电离层中形成极区电急流。极区电急流通过地球磁力线传至中低纬度地区的电离层中,扰动电离层,不久之后,会发生灾害性天气。当电磁异常区发生变动时,电场的强度和极性也发生相应变化,由此引起的降水量改变导致全球旱涝灾害在不同地区发生。
对于人类和所有生物来说,地磁变换是灾难性的。地磁消失后,太阳的各种射线都会直达地表,强烈的辐射会使动植物发生变异生长.当地磁变换后,地内电子回流的速度远远超过挤压时的逃逸速度,而且电流强度也比逃逸电流的强度大得多,这使地磁场的磁通量增加至现阶段的几倍甚至几十倍,较强的电流和磁场会给地球自转以强大的动力(安培力),地球将以极快的速度自转,地壳会被离心力扯裂,体积将增加至现阶段的数倍甚至数十倍。
由于负电场力的减弱,地球在太阳磁场中受到的洛仑兹力将会减弱,磁极反转使地球磁场与太阳磁场相排斥,公转轨道将向日外偏离,它将加入"外行星"的行列,这种现象将维持到下一次磁极变换。
我们大家知道地球生物曾经发生过大灭绝的现象,比如某些有孔虫在几百万年前之突然全部灭种、中生代恐龙之突然灭绝等,但同时一些其他种类的动物突然出现,比如哺乳动物,这些突变都与地磁反转在时间上有吻合之处。是否是由于失去地磁的保护,太阳风的高能粒子横扫地球表面导致生物灭绝?这值得我们研究。
地磁极性倒转的现象是从岩石磁性的测量和古地磁场的研究中发现的。P.达维德(1904)和B.布容(1906 )最先从熔岩中发现了磁化方向与现代地磁场方向相反的岩石,后在世界各地都找到反向磁化的岩石样本。研究结果表明,不同地质年代的岩石,有的是正向磁化的(即同现代地磁场方向相同),也有的是反向磁化的,而且正向的和反向的几乎各占一半。还发现这种磁化方向的颠倒在地质年代的时间上具有很好的全球一致性。这种现象的唯一合理解释是地磁场曾多次发生过极性倒转。60年代以后,由于深海钻探和海洋磁测的发展,发现大洋中脊两侧对称地排列着正、反向磁化相间的磁异常条带,证明了海底地壳从中脊向两侧扩张,同时也进一步证明了地磁极性倒转确曾发生过多次。这一研究成果为人们普遍接受。
地磁倒转是地球磁极在地质时期中的交替现象。
"地磁反转"学说对此提供了可靠的依据——近年来,许多地质学家一致认为在过去的7600万年中地磁至少反转过171次.因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据.
法国和美国的科学家通过10Be分析法证实地磁场发生过逆转.地球上的Be(铍)元素都是以稳定的9Be存在的,如果有10Be存在则与地磁场消失有关,地磁消失时,磁层和电离层消失,宇宙射线中的高能粒子会直达地表,在它们的轰击下,氮氧等元素会发生裂变反应,产生7Be和10Be.7Be的半衰期很短,将很快消失,而10Be的半衰期却很长,找到10Be就等于找到了磁极反转的证据.七十年代,科学家在大西洋海底4731米深处发现了较高浓度的10Be,相应的地质年代为70万年,从而证实,在70万年前有过一次地磁反转.
——地磁反转,正是地电流的反向流动造成的.
乌克兰专家们也探测到,地球磁通量数值在最近200年里大大减小,按现有的速度递减,再过1000年地球的磁通量将降至零值.
英国地质观察中心阿兰·汤普森教授指出,地球磁场在历史上不止一次曾消失过,地球磁极的变换是这种现象的结果.有的科学家推断,地磁场发生逆转前,磁力急剧减弱,直至消失,其后约需1万年时间磁力强度才逐渐回复,但磁极方向却完全相反了.
地磁场的减弱有可能导致磁场方向倒转
除了温室效应之外,全球变暖可能地磁场减弱有关。历史数据表明,温暖气候不仅与大气中高浓度的温室气体对应,而且与低强度的地球磁场对应;反之,寒冷气候不仅与低浓度的温室气体对应,而且与高强度的地球磁场对应。
没知识不要乱回答,地球磁场是由地球自转产生的,同时产生的还有电场,总的简单的说磁场不会发生什么巨大的变化,但在局部小地区有改变,比方某些铁矿磁铁矿区等等。
地球为什么有磁场?知道地球的磁场多久翻转一次么
地球磁极是否即将交换位置?
液态铁在地球内部深处流动并产生地球磁场,从而保护大气层和卫星免受来自太阳的有害辐射。磁场会随时间变化,而且在世界不同地方也会表现出不同的行为。磁场甚至可以完全改变极性,使磁北极和磁南极互换位置。地球磁极反转现象上一次发生在78万年前。南美洲和南部非洲之间,有个叫做“南大西洋异常区”的神秘...
每多少年地球磁场的磁极会发生改变
3600年吧。自3月以来,地磁每天都有大变化,异动已经开始了。
地球南北极磁场会互换吗
那里金属呈固体状态 若干年之后,地球的磁极将再次颠倒,不过这就是很久很久之后的事情了. 过去的磁极颠倒编辑本段地球磁场的这种磁极变化,同样存在于更古老的年代里.从大约6亿年前的前寒武纪末期,到约5.4亿年前的中寒武世,是反向磁性为主的时期;从中寒武世到约3.8亿年前的中泥盆世,是正向磁性为...
磁化后的磁极与原磁极的关系是什么?
磁化后的磁极与原磁极的关系是被磁化的磁体的磁极与原磁极相反,例如一根铁钉放在条形磁体的北极上,铁钉被磁化跟北极接触的那端是南极。铁块被磁化后,铁块就成为新的磁铁。铁块的磁场方向是与外面那个磁场方向是相同的。即铁块的北极指向是与原来磁场方向相同。在条形磁体的下方放置一铁块,条形磁体NS在...
地球磁极运动速度增快,磁极倒转会不会让磁场消失?
全球的地磁模型每5年会更新一次,目前的模型将于2024年12月31日到期。大概在100年前,地磁北极点大概是位于加拿大海岸的附近,但是现在已经移到了北冰洋,并且还不断地往西伯利亚的方向移动。这种移动看似不可预测,而且非常随机,让很多科学家不知如何是好。地球磁场的形成要了解为什么磁极会变化,我们需要...
地球的南北磁极并不是固定不变的,在什么情况下会发生磁极倒转呢?
1.佛罗里达国际大学地质学家克莱门特发现,地球磁场的两极反转时间约为7000年,低纬度地区的磁场反转时间比高纬度地区的磁场反转时间短。克莱门特说,在地质史上,地球磁场经常发生剧烈的变化,磁线将完全改变方向。这种磁极转换为了解磁场形成过程提供了一个重要的线索。在过去的几年里,由美国科学基金会资助...
电磁铁电流方向改变为什么磁极就改变?
因为根据右手定则:伸出右手,当四指环绕方向和电流方向一致时,大拇指的方向就是磁场方向。所以电流方向改变了,内外磁场的方向就改变了,就像磁铁极性改变了一样。
电磁铁的磁力可以改变吗?
电磁铁的磁力可以通过多种方式进行调整和改变。首先,通过改变电流的大小可以控制电磁铁的磁性强弱。当电流增加时,磁性也随之增强;相反,电流减少时,磁性也会减弱。其次,电磁铁的磁极可以由电流的方向来改变,这一现象称为电磁铁的磁极性。加入铁芯是增强电磁铁磁性的有效方法。铁芯的作用在于集中和引导...
地球的南北磁极互换是怎么回事?
通过深入研究,科学家们还发现:磁极倒转现象曾经多次发生,仅在近450万年里,就可以分出四个极性不同的时期。更详细的研究则证明,纵然在同一个时期里,地磁场方向也并非一成不变,而是发生过一些历时较短的极性变化。在不断地探索中,科学家们又惊异地发现,地球磁场的这种极性变化,同样存在于更古老...
永磁铁做电磁铁磁芯,通电后永磁铁磁极会不会变化。使用的是直流电_百...
使用的是 直流电,那么磁化后的磁场方向是不改变的,也就是说你的磁极不会变化。
裔庙吡嗪:[答案] 我也听说过,好像时几百年吧,好像是根据矿物中的氧化铁小颗粒的磁化方向发现以前是有颠倒过的,具体不记得了^_^
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁场多长时间调换一次 - ?
裔庙吡嗪:[答案] 周期为45万年. 而逆转的过程大约为7000年. 资料: 1.南北主磁极以约45万年为周期进行倒转 2.据最新一期《自然》杂志报道,美国佛罗里达国际大学地质学家克莱门特通过研究发现,地球磁场两极逆转所需时间大约为7000年,其中低纬度地区磁场...
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁场平均多少年翻转一次 - ?
裔庙吡嗪: 岩石上有磁场曾经反转的记录.不过那不是地球磁场的反转而是大陆曾经漂移的证据.还有一种情况可使岩层上的磁极倒转,那就是地层倒转.就像翻煎饼时一样,老地层翻到了新地层之上.而且不止翻一次,因为年轻地球的地壳运动是很剧烈...
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁极变化是真的吗 - ?
裔庙吡嗪: 地球常常会磁极变化是真的,这已经得到科学的正视,地球平均50万年会磁场转换一次,转换需要10万左右,上一次大约再78万年前.不过现在地磁是不是在变化,依据并不充足,至于说新的冰川期,就更说不准了.虽说地球冰川期是有周期的,有人说现在地球正处在冰川末期(变暖学术依据之一),有的说现在已经进入一个新的冰川期(地球在变冷).不论怎么说,现在的地球处于一个相对适宜人类居住生活的阶段,假设就算现在开始变话,几代人的生活都不会受到太大的影响.再说海啸飓风那年没有,如果没有了那才不正常呢?
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁场变化 大约时间?持续时间? - ?
裔庙吡嗪:[答案]地球磁场每隔数十万年便会逆转一次,过去研究估计,距离下次地磁逆转就在未来的几千年内.不过,美国、法国及意大利等多国科学家最新研究指出,这一进程近年来在不断加速,下次地磁逆转很可能在100年内发生. 关于地球磁场磁极倒转的原因...
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁场会转换吗? - ?
裔庙吡嗪: 根据地磁场起源理论,地磁场磁极之所以发生倒转,是由地核自转角速度发生变化而引起的.地壳和地核的自转速度是不同步的,现阶段地核的自转速度大于地壳的自转速度.然而,40亿年前,情况却不是这样,那时地球表面呈熔融状态,月球...
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁场平均多少年翻转一次 - ?
裔庙吡嗪:[答案] 岩石上有磁场曾经反转的记录.不过那不是地球磁场的反转而是大陆曾经漂移的证据.还有一种情况可使岩层上的磁极倒转,那就是地层倒转.就像翻煎饼时一样,老地层翻到了新地层之上.而且不止翻一次,因为年轻地球的地壳运动...
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球的磁极在改变吗? - ?
裔庙吡嗪: 磁极的位置一直在不停的改变,只是平时变动的范围不大.但从岩石研究发现,历史上,磁极曾经南北对调过几次.
西乌珠穆沁旗19387204254: 地球磁场的变换周期是什?地球磁场的变换周期是什么 ?
裔庙吡嗪: 从地质记录来看,地球磁场平均大约每20万年翻转一次,不过时间也可能相差很大,并不固定,上一次磁场翻转是在78万年前
西乌珠穆沁旗19387204254: 2012年地球磁极会发生颠倒么??
裔庙吡嗪: 磁极颠倒在地球上已经不止一次发生了...地磁极不是固定的,而是在不断的移动中,现在的北磁极就在向西北移动.还有美国科学家研究明尼苏达湖底的沉积岩表明,地球已经70万年没有磁极变化了,但在近4000年,磁场正急剧变弱,强度损失一半. 具体到2012年只是玛雅人的传说