地磁場(chǎng)的奧秘
地球是個(gè)巨大的磁體，它周?chē)臻g存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。從我國古人發(fā)明指南針以來(lái)，人們就已經(jīng)知道地球存在著(zhù)南北極對稱(chēng)的磁場(chǎng)。幾千年來(lái)，人們對這個(gè)磁場(chǎng)的存在習以為常，很少有人對此現象做過(guò)深入的研究。最近日本的一個(gè)研究小組利用超級電子計算機成功地模擬出地磁場(chǎng)。然而，觀(guān)測表明，從19世紀以來(lái)，地球磁場(chǎng)強度減少了約一成。于是有人認為，1000年以后地磁場(chǎng)將消失。也有人認為近年來(lái)地磁場(chǎng)強度的減小是暫時(shí)的，很快將轉為強度增加。于是眾說(shuō)紛起，那么地磁場(chǎng)到底是怎樣的?對地球上的生物有什么作用呢?
一、地磁場(chǎng)的兩極位置
根據科學(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，地磁南北極的地理位置不是固定不變，而是在緩慢變化著(zhù)的。
二、地磁場(chǎng)的起源
地球存在磁場(chǎng)的原因還不為人所知，普遍認為是由地核內液態(tài)鐵的流動(dòng)引起的。最具代表性的假說(shuō)是“發(fā)電機理論”。1945年，物理學(xué)家埃爾薩塞根據磁流體發(fā)電機的原理，認為當液態(tài)的外地核在最初的微弱磁場(chǎng)中運動(dòng)，像磁流體發(fā)電機一樣產(chǎn)生電流，電流的磁場(chǎng)又使原來(lái)的弱磁場(chǎng)增強，這樣外地核物質(zhì)與磁場(chǎng)相互作用，使原來(lái)的弱磁場(chǎng)不斷加強。由于摩擦生熱的消耗，磁場(chǎng)增加到一定程度就穩定下來(lái)，形成了現在的地磁場(chǎng)。
還有一種假說(shuō)認為：鐵磁質(zhì)在770℃(居里溫度)的高溫中磁性會(huì )完全消失。在地層深處的高溫狀態(tài)下，鐵會(huì )達到并超過(guò)自身的熔點(diǎn)呈現液態(tài)，決不會(huì )形成地球磁場(chǎng)。而應用“磁現象的電本質(zhì)”來(lái)做解釋?zhuān)J為按照物理學(xué)研究的結果，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。所以，地核在6000K的高溫和360萬(wàn)個(gè)大氣壓的環(huán)境中會(huì )有大量的電子逃逸出來(lái)，地幔間會(huì )形成負電層。按照麥克斯韋的電磁理論：電動(dòng)生磁，磁動(dòng)生電。所以，要形成地球南北極式的磁場(chǎng)，必然需要形成旋轉的電場(chǎng)，而地球自轉必然會(huì )造成地幔負電層旋轉，即旋轉的負電場(chǎng)，磁場(chǎng)由此而生。
三、地磁場(chǎng)對生物活動(dòng)的影響
像海龜、鯨魚(yú)、候鳥(niǎo)等眾多遷徙動(dòng)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(guò)汪洋大海，但是還能測定精確的位置�？茖W(xué)家們發(fā)現，海龜能通過(guò)地球磁場(chǎng)和太陽(yáng)及其他星體的位置來(lái)辨別方向。但對于遷徙中的海龜來(lái)說(shuō)，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，最終到達某個(gè)特定的目的地。美國北卡羅來(lái)納大學(xué)查珀爾希爾分校的肯洛曼研究小組發(fā)現，綠海龜對不同地理位置間的地磁場(chǎng)強度、方向的差別十分“敏感”，它們能通過(guò)地磁場(chǎng)為自己繪制一張地圖。
信鴿能在遙遠的地方飛回而不迷失方向，也是由于地磁的幫助。
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