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。從我國古人發明指南針以來，人們就已經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以為常，很少有人對此現象做過深入的研究。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世紀以來，地球磁場強度減少了約一成。于是有人認為，1000年以后地磁場將消失。也有人認為近年來地磁場強度的減小是暫時的，很快將轉為強度增加。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

　　根據科學家的研究，地磁極的大概位置是：地磁南極在東經140°、南緯67°的南極洲威爾克斯附近;地磁北極在西經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。科學家還發現，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，普遍認為是由地核內液態鐵的流動引起的。最具代表性的假說是“發電機理論”。1945年，物理學家埃爾薩塞根據磁流體發電機的原理，認為當液態的外地核在最初的微弱磁場中運動，像磁流體發電機一樣產生電流，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定下來，形成了現在的地磁場。

　　還有一種假說認為：鐵磁質在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下，鐵會達到并超過自身的熔點呈現液態，決不會形成地球磁場。而應用“磁現象的電本質”來做解釋，認為按照物理學研究的結果，高溫、高壓中的物質，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360萬個大氣壓的環境中會有大量的電子逃逸出來，地幔間會形成負電層。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，必然需要形成旋轉的電場，而地球自轉必然會造成地幔負電層旋轉，即旋轉的負電場，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，中途往往還要經過汪洋大海，但是還能測定精確的位置。科學家們發現，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，最終到達某個特定的目的地。美國北卡羅來納大學查珀爾希爾分校的肯洛曼研究小組發現，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。

　　信鴿能在遙遠的地方飛回而不迷失方向，也是由于地磁的幫助。

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