地球为什么会有南北极

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 07:30:13
地球为什么会有南北极

地球为什么会有南北极
地球为什么会有南北极

地球为什么会有南北极
是因为地球像一个指南针
用过指南针的人知道,地球就象一个大磁铁,磁北极在加拿大,磁南极在南极洲.指南
针是一个小永磁体,小永磁体的南极指向地球的北极,小永磁体的北极指向地球的南极.这
是它与地球磁场相互作用的结果.但并不是每个人都知道的是:.指南针的方向并不是从来
都指向南方的.
进入20世纪很久之后科学界才弄清楚,地球为什么会有磁场.物理学家很久以前就知道
在导体中通过电流会制造出磁场--这就是发电机与电动机二者的基本运作原理.目前一般可
接受的关于地球磁场的理论,涉及到地球液态核心的行为.在我们脚下大约两千英里处,温
度接近6000度(大约相当于太阳表面的温度),压力大约是大气压的一百万倍.在这种条件
下核心里的镍和铁是液态的.再往深处.在更大的压力下,原子被挤压再一起,不能流动遂
成为一种固体.也就是说地核是由两部分组成,即:上地核(液态)、地核(固态).根据
地震波测定,地球内部大约有1500英里的厚度是液态的.
象这样的液态金属在旋转中产生磁场,磁场又再产生较强的电流,如此反复形成强大的
地球磁场.科学家都相信地球和太阳的强磁场都是这样建立起来的.没有液态核心的天体
(如月亮和火星)不会有(事实上也没有)这样强大的磁场.
但有一件令人惊讶的事实:地球的磁场并不是永远指向同一个方向.每隔一段时间,它
似乎就反向一次.曾经有过一段时间,磁北极是在南极洲,而磁南极最后的一次反向大约发
生在场5万年前,地点是在格陵兰的附近.国外科技界把这种现象叫“地球磁场逆转”.
那么“地球磁场逆转”是如何被发现的呢?原来火山爆发时我们可以看见熔融的岩浆溢
流,这在地球历史是很常见的.岩浆常常含有细小的铁矿颗粒,每一个颗粒在地心深处磁场
的感应下都可以看作是一个小指南针.在液态状况下这些颗粒将自身定向为与地心磁场方向
相同.冷却后这些颗粒的指向就永远被锁定在结晶的结构里.无论地壳板块移动到那里这些
颗粒的指向不变.换句话说岩石“记忆”了它在形成时与地心磁场的相对位置.关于这些记
忆的研究是地质学的一大领域,称作古地磁学(paleomagnetism).现在观测时的剩余磁性的
观测研究,主要表明这些古岩石的剩余磁性的方向,即形成岩石时受到地球磁场磁化时的地
球磁场方向,有的同现在的地球磁场方向相同(称为正向),有的同现在的地球磁场方向相反
(称为反向).
大家知道是地球磁场屏蔽了宇宙射线尤其是太阳风的袭击,保护了地球所有生命的延续
和进化.如果地球磁场一旦在逆转的过程种,必然先消失,那么地球上的生命必然遭到灭顶
之灾.根据达尔文的进化论我们知道生物进化是一个缓慢的过程.高等生命是需要数亿年时
间的进化.这样看来说“地球磁场逆转”与生物学相互矛盾.
“地壳弦动”(大陆漂移)不但解决了“地球磁场逆转”的疑难问题,同时也解决了南
极有煤、非洲大陆有冰川遗迹、大洋脊磁场异常、我国南方有冰臼等许多自然之谜.“地壳
弦动”是地球存在的第三种基本运动.用语言文字很难表达清楚.我们利用下面的实验装置
就能很好的理解“地壳弦动”的原理了.
找一个《铁壳“地球仪”》(代表地壳)把轴去掉.用两个磁铁吸在“地球仪”的南、北极
上.再把磁铁用万能胶粘在支架上(代替地核).“地球仪”的南、北极与地面成23.5度,
我们把地球比做太阳,所以必须是23.5度.利用水的浮力克服地球引力,地球仪的重量等于
水的浮力(在这里利用地球的引力代替太阳的引力).这样就等于“地球仪”的上下方向,
由地球的引力和水的浮力固定了.左右方向由磁铁固定.再找一个圆柱型磁铁-减速器-微型
电动机.磁铁粘在减速器的输出轴上,电动机通过减速器使磁铁缓慢旋转.把旋转的磁铁靠
在“地球仪”前面的赤道位置,这样前后的方向也固定了等于漂浮在太空.通电后,“地球
仪”与支架产生差速运动,旋转若干圈后“地球仪”的南北极点与支架发生了180度的变
化.支架的南北极没动,可“地球仪”的南北极却旋转了180度.重复上面的步骤.也就是
地壳磁场来回逆转.
把支架的南北极水平放置:通电旋转,无论多长时间,“地壳”与地核的相对位置不变.
把支架的南北极与地面成45度角放置:通电旋转,在很短的时间内,“地壳”与地核的相对
位置频繁的交换方向.这说明“地壳磁场逆转”(注意不是地球磁场逆转)的时间长短,与
地球自转轴在太空的倾斜度有直接的关系.倾斜45度最快.否则就慢.
通过上面实验装置的观察,我们不难看出,是地壳板块在有磁场的地核上弦动,火成岩
和沉积岩的感应剩磁场才有了来回反向的现象,而记录了地壳与有磁场的地核相对位置.所
谓的“地球磁场逆转”问题.是国外科技界以现象代替本质的错误结论.地球磁场是保护地
球所有生命延续的屏障.国外科技界一方面承认大陆是漂移的,而另一方面又说地球磁场能
逆转简直是自相矛盾.地球磁场它即不会逆转也不会消失,所以我们不必杞人忧天.