地球磁场倒转之迷简解
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地球磁场经常变化的原因地球磁场,简言之是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的北极大体上对着南极而产生的磁场形状,但并不与地理上的南北极重合,存在磁偏角。
当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的电流的磁效应近似于电生磁产生磁场的。
地球磁场在地球45亿年的生命史中,地磁的方向已经在南北方向上反复反转了好几百次。
地球的磁场并非亘古不变,它的南北磁极曾经对换过位置,即地磁的北极变化成地磁的南极,而地磁的南极变成了地磁的北极,这就是所谓的“磁极倒转”。
人们在世界各地记录当地的地磁场方向和强度;后来科学家们又发现在火山熔岩和大陆与海底的地质沉积物当中,能够找到更加久远的历史上的地磁记录。
所有这些数据都告诉我们,地球磁场的空间分布非常复杂,反映了它的产生机制也非常复杂,决不是可以简单地想象为由一根南北向的磁铁棒所发出的;而地磁场的方向与强度在漫长的历史当中随着时间而发生的变迁,也是充满了未解之谜。
地球磁极变化的最激动人心一幕是“磁极倒转”事件。
在地球演化史中,“磁极倒转”事件经常发生。
仅在近450万年里,就可以分出四个磁场极性不同的时期。
有两次和现在基本一样的“正向期”,有两次和现在正好相反的“反向期”。
而且,在每一个磁性时期里,有时还会发生短暂的磁极倒转现象。
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,是正向磁性为主的时期;中泥盆世到约0.7亿年前的白垩纪末,还是以正向极性为主;白垩纪末至今,则是以反向极性为主。
如果把地球的历史缩短成一天,在这期间你会发现手上的指南针像疯了似的乱转,一会儿指南一会儿指北。
在电影《后天》中我们曾看到这样的镜头,群鸟迅速迁徙甚至一头撞向墙壁,大如拳头的冰雹砸向四处躲避的人群。
电影为我们真实地展示了地球磁场易位对人类的危害。
地球为什么有磁场?磁场又为什么会反转?第一种解释:地球磁场变化可能与来自地下的低频辐射有关虽然人类已经进入21世纪,科学改变了我们的生活,但科学却还没有征服自然,更多的时候它只是在记录那些不可思议的事情是如何发生的。
地球的磁场逆转与生物演化影响地球的磁场是由地核中的液态金属流动产生的,形成一个强大的磁场,保护地球免受宇宙辐射和太阳风的影响。
尽管这种磁场在日常生活中不易察觉,但其存在对地球上的生命至关重要。
随着时间的推移,科学家们发现地球的磁场并不是恒定不变的,它经历了数次逆转现象。
在这些逆转事件中,地球磁极发生了位置交换,这引发了人们对其可能对生物演化和生态环境的影响的广泛关注。
磁场逆转的历史地球科学研究表明,地球磁场逆转并不是罕见现象。
在过去约780万年的时间里,地球经历了数十次完整的磁场逆转。
最著名的一次是大约78万年前的喀尔维安逆转。
这些逆转在持续时间上有所不同,有一些短期逆转仅持续几千年,而另一些则可维持数十万年。
通过分析海洋沉积物和火山岩层中的磁性矿物质,科学家们能够追溯到古代磁场的状态。
这些研究揭示出的规律让我们能更好地理解这些逆转现象,并为将来可能发生的逆转及其对生态系统和生物演化的潜在影响提供了宝贵的信息。
磁场逆转对生物演化的潜在影响外部环境变化磁场逆转可能会导致外部环境条件的变化,影响生物体生存与繁衍。
磁场对宇宙辐射的屏蔽作用是生命能否在地球上存在的重要因素之一。
当磁场反向时,其强度可能会暂时减弱,使得来自宇宙的高能粒子增强进入地球大气层。
这种增强可能升高生物体遭受辐射伤害的风险,从而引发突变或者增加癌症等疾病的发生率。
此外,在某些情况下,改变后的磁场可能会影响气候模式。
气候变化直接关系到生物栖息环境及生态位的稳定性,从而间接影响到生物个体及种群的发展与演化。
因此,外部环境条件所造成的影响是评估磁场逆转对生物演化重要性的关键因素之一。
生态适应与进化速率在面临突发性外部环境变化时,一些生物种群可能需要迅速适应新的环境。
例如,食物链中的捕食者与被捕食者之间动态平衡关系可能会因此而改变,这将迫使物种进行相应适应。
许多生物依赖于地球磁场进行迁徙,如鸟类、海洋动物等。
在磁场发生逆转时,它们可能无法准确导航并找到栖息地,从而导致迁徙失败。
大自然中的五大秘密大自然是一个神奇的世界,充满了无数令人惊叹的景观和奇妙的事物。
在这个世界中,存在着许多我们还不知道的奥秘和秘密。
在这篇文章中,我将探讨大自然中的五个最神秘的事物。
一、地壳磁极反转地壳的磁极反转是指地球上北极和南极地磁场的交换。
这种现象会在地球的历史中多次发生,最近一次发生在780,000年前。
但是,地球上的科学家们发现,最近几十年来,地壳磁极的反转速度加快了。
然而,科学家们尚未确定是什么原因导致磁极反转如此频繁。
有人认为这可能与地球内部的活动有关,尤其是与地核或地幔的变化有关。
二、伊凡诺夫火山伊凡诺夫火山坐落于俄罗斯的卡姆恰塔卡半岛。
这座火山最后一次爆发是在1952年。
在 1970 年代后,科学家们才能到达那里进行研究。
伊凡诺夫火山成了一个火山学家们的禁地,因为它的独特之处在于,它的山体可以在没有任何暴发的情况下隆起和下沉。
这种隆起和下沉的周期难以预测,也难以解释。
三、深海的生物深海是地球上最神秘的地方之一。
深海生物的数量和种类可能远远超过我们目前所知道的数量。
由于深海生物的生活环境所采用的化学过程和光照条件与陆地上生命的生存条件大不相同,因此这些生物可能携带了许多我们目前不知道的生理和生化特征。
四、生命的起源对于我们自身的适应能力和生命本身的复杂性,也存在着一个非常关键的问题:生命的起源。
科学家们目前找到的最古老的生物化石可以追溯到 37 亿年前。
尽管许多学派都试图回答理论,仍然有很多问题尚未得到解决。
此外,令人惊奇的是,我们的生命无法对抗地球上绝大多数的辐射和高温条件,这些条件却是地球上最早的生命形式所需的条件。
五、黑暗能量黑暗能量是一个神秘的可以使宇宙加速膨胀的存在。
尽管这能量似乎占据了宇宙 68%以上,人们仍然无法直接观察和测量它的存在。
科学家们现在认为黑暗能量可能是通过量子效应产生的“虚空”。
虚空指的是一个没有实体物质的区域,但它包含有不稳定的粒子。
许多科学家们认为这可能与黑暗能量有关。
南北极磁极倒转地球磁极变化的最兴奋人心一幕是“磁极倒转”事件。
在地球演化史中,“磁极倒转”事件经常发生。
近日,英国刊登了关于“磁极倒转”周期的文章,再次引起了人们对这一话题的关注。
“磁极倒转”是灾难靠近,依旧杞人忧“地”?地球曾经多次发生过磁极倒转事件!众所周知,磁针不管在地球何处,其两端总是分别指向南北方向,说明地球是一块庞大的磁场。
然而,地球的磁场并非亘古不变,它的南北磁极曾经对换过位置,即地磁的北极变化成地磁的南极,而地磁的南极变成了地磁的北极,这确实是所谓的“磁极倒转”。
因此,你我都没有经历过这种“倒转”。
事实上,自从有人类以来还未显现过地球磁极倒转。
但在此之前,我们居住的那个地球上,确实多次发生过磁极倒转事件。
仅在近450万年里,就能够分出四个磁场极性不同的时期。
有两次和现在差不多一样的“正向期”,有两次和现在正好相反的“反向期”。
而且,在每一个磁性时期里,有时还会发生短暂的磁极倒转现象。
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,是正向磁性为主的时期;中泥盆世到约0.7亿年前的白垩纪末,依旧以正向极性为主;白垩纪末至今,则是以反向极性为主。
假如把地球的历史缩短成一天,在这期间你会发觉手上的指南针像疯了似的乱转,一会儿指南一会儿指北。
地球生物将面临庞大灾难。
地球磁极倒转造成的后果相当严峻,将阻碍整个自然界。
专家们指出,最大的灾难莫过于强烈的太阳辐射。
平常,这些宇宙射线在太空中就被地球磁场吞没了。
然而地球两极倒转过程中一旦地球磁场消逝,这些太阳粒子风暴将会猛击地球大气层,对地球气候和人类命运产生致命的阻碍。
这一天假如确实到来,一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中,不久就会被完全摧残。
另外,许多靠地球磁场导航的生物,诸如燕子、羚羊、鲸鱼、鸽子和趋磁性细菌等,都会迷失方向。
地球的磁场逆转与生物演化影响地球的磁场是在地球内部运动的液态外核中产生的,由于这些运动,磁场的强度和方向并不是一成不变的。
科学家们已经发现地球历史上发生过多次磁场逆转现象,这些逆转的过程不仅对于地球的自然环境有着深远影响,也可能与生物演化密切相关。
本文将探讨地球磁场逆转的机制、历史,以及其对生物演化所带来的影响。
磁场逆转的机制地球上的磁场由液态外核中的流动铁镍合金产生。
这些流动的金属构成了一个自我维护的发电机,称为”地磁发电机”(Dynamo)。
地球内部的热对流和科里奥利力共同作用,维持并塑造了当前磁场的模式。
当这些流动模式发生变化时,磁场会经历逆转。
通常,磁场逆转事件间隔数十万到数百万年不等。
在逆转过程中,地球的磁极将会交换位置,从而导致一定时期内磁场的强度下降,有时低至零甚至出现混乱状态。
这一过程可能需要数千到数万年的时间完成,而在这段时期内,生物面对着潜在的环境剧变和辐射风险。
磁场逆转的历史记录科学家们利用岩石、冰芯、沉积物等地质记录拼凑出地球磁场逆转的历史。
研究显示,自距今约780万年开始,地球经历过20余次明显的磁场逆转。
最近一次大规模逆转发生在大约78万年前,当时被称为“布鲁内斯-马图厄斯反转”。
另一个著名的案例是“加尔诺反转”,科学家认为它发生在食肉动物和食草动物均值生存和演化的重要阶段。
通过对不同年代岩石中记录下来的古磁信息进行分析,研究人员能够确认这些逆转事件之间可能与生物种群起源、扩散及灭绝存在关联。
磁场逆转对生物的影响辐射暴露在地球北极和南极附近,原本完整的磁场可以有效抵挡来自宇宙_space_(如太阳风、宇宙射线等)的高能粒子。
当磁场强度降低或逆转时,这种保护屏障被削弱,生物暴露于更高水平的辐射环境中。
辐射可能损害生物DNA,从而增加突变率。
这种突变有可能导致新物种的产生,但同时也可能导致现有物种灭绝。
因此,生物体面对辐射带来的风险时,应该具备更灵活且多样化的遗传特征,以适应变化多端的新环境。
地磁波动:解析地磁暴的科学之谜地球是一个巨大的磁体,拥有自己的磁场,被称为地磁场。
地磁场的强弱和方向会随着时间和地点的变化而发生波动,这种现象被称为地磁波动。
地磁波动是地球科学中一个非常有意义且复杂的研究课题,它涉及到地球内部的运动和磁场的生成机制。
地磁波动的主要原因之一是地球内部的磁性材料的变动。
地球内部有一个核心,其中液态外核由熔融的铁和镍组成,而固态内核主要由铁和一小部分镍组成。
这些材料的运动会产生电流,形成地磁场。
然而,地球内部并非静止不动的,流体运动不断导致地磁场的变动,从而引起地磁波动。
此外,地磁波动还与太阳活动密切相关。
太阳表面有许多巨大的磁场区域,这些磁场会随着太阳的活动发生变化。
当太阳上的巨大磁场结构发生剧烈变动时,会释放出巨大的能量,形成太阳风和太阳耀斑等现象。
太阳风中的带电粒子会以高速射向地球,与地球磁场相互作用,引发地磁暴,造成地磁波动。
地磁暴是地磁波动中最重要的一部分。
地磁暴通常指代地磁场短时间内发生的强烈变动。
地磁暴的强度与导致它的太阳活动和地球的地磁场状态有关。
在地磁暴期间,地磁场的强度会发生剧烈变化,磁场线也会发生扭曲和扭结。
地磁暴的发生会对地球上的通信、导航系统和电力输送等基础设施造成一定的影响,甚至可能导致严重后果。
地磁暴的科学研究对于我们了解地球内部和宇宙的相互关系至关重要。
科学家通过观测和研究地磁波动,不仅可以了解地球内部的物理过程,还可以预测和监测太阳活动,为天气预报和空间探索提供重要依据。
目前,科学家利用地磁观测站、卫星等手段来监测地磁波动并研究其规律。
例如,国际地磁场研究联合会(INTERMAGNET)在全球范围内建立了许多地磁观测站,通过收集和分析地磁数据,为地磁暴的研究提供了重要数据支持。
总的来说,地磁波动和地磁暴是地球科学中的一大难题,涉及到地球内部的运动、地磁场的生成机制和太阳活动等多个因素。
随着科技的发展,我们对地磁波动的认识和研究也在不断深入。
地球化学揭示古地磁场演化与极性反转在我们生活的这颗蓝色星球上,隐藏着无数的奥秘等待着人类去探索。
其中,古地磁场的演化与极性反转就是一个充满神秘色彩且至关重要的研究领域。
而地球化学这一学科,就像一把神奇的钥匙,为我们打开了了解古地磁场的大门。
首先,让我们来搞清楚什么是古地磁场。
简单来说,古地磁场就是地质历史时期地球的磁场。
它可不是一成不变的,而是经历了复杂的演化过程,甚至还会出现极性反转的现象。
想象一下,地球的磁场就像一个巨大的磁铁,它的磁极会时不时地“颠倒乾坤”,这是不是很神奇?那么,为什么要研究古地磁场的演化与极性反转呢?这可不仅仅是为了满足我们的好奇心。
古地磁场的变化与地球内部的结构和过程、板块运动、气候变化以及生物演化等众多方面都有着千丝万缕的联系。
比如,它可能影响着大气环流和海洋环流,从而对气候产生影响;又或者对生物的迁徙和进化有着某种我们尚未完全理解的作用。
接下来,让我们看看地球化学是如何在这个研究中大展身手的。
地球化学主要通过对岩石和沉积物中的磁性矿物进行分析,来获取有关古地磁场的信息。
这些磁性矿物在形成的时候,会像一个个小小的指南针,记录下当时地球磁场的方向和强度。
比如说,磁铁矿和赤铁矿就是常见的磁性矿物。
当岩浆冷却或者沉积物沉积的时候,这些磁性矿物会按照当时的地磁场方向排列。
通过对这些排列方向的测量和分析,科学家们就能够推断出古地磁场的特征。
而且,地球化学还可以通过对磁性矿物的化学成分进行分析,来获取更多关于古地磁场的信息。
比如说,磁性矿物中的某些元素的含量和比例,可能会受到地磁场强度的影响。
通过研究这些元素的变化,就能够间接了解地磁场强度的变化。
在研究古地磁场演化的过程中,科学家们发现了一些有趣的规律。
比如,极性反转并不是随机发生的,而是似乎存在着一定的周期性。
但这个周期并不是固定不变的,可能会受到地球内部各种复杂过程的影响。
此外,古地磁场的强度也并非一直保持稳定。
在某些时期,地磁场可能会变得非常强大,而在另一些时期,又可能会变得相对较弱。
地球磁场的变化规律和倒转原因科学家们在对地磁场的研究中发现,地磁场是变化的,不仅强度不恒定,而且磁极也在发生变化,每隔一段时间就要发生一次磁极倒转现象。
早在二十世纪初,法国科学家布律内就发现,70万年前地磁场曾发生过倒转。
1928年,日本科学家松山基范也得出了同样的研究结果。
第二次世界大战后,随着古地磁研究的迅速发展,人们获得了越来越多的地磁场倒转证据。
如岩浆在冷却凝固成岩石时,会受到地磁场的磁化而保留着像磁铁一样的磁性,其磁场方向和成岩时的地磁场方向一致。
科学家在研究中发现,有些岩石的磁场方向与现代地磁场方向相同,而有些岩石的磁场方向与现代地磁场方向正好相反。
科学工作者通过陆上岩石和海底沉积物的磁力测定,及洋底磁异常条带的分析终于发现,在过去的7600万年间,地球曾发生过171次磁极倒转。
距今最近的一次发生在70万年前,正如布律内所指出的那样。
倒转原因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,月球也刚刚被俘获,地球从里到外的自转速度是一致的,地球表面不存在磁场。
但是,随着地球向月球传输角动量,地球的自转角速度越来越小。
同时,地球也渐渐形成了地壳、地幔和地核三层结构。
地球自转角动量的变化首先反映在地壳上,出现了地壳自转速度小于地核自转速度的情形。
这时,在地球表面第一次可以感受到磁场的存在,地核以大于地壳的自转速度形成了地磁场。
按照左手定则,磁场的N极在地理南极附近,磁场的S 极在地理北极附近。
地壳与地核自转角速度不同步,这种情形并不能长久地保持下去,地核必然通过地幔软流层物质向地壳传输角动量,其结果是地核的自转角速度逐渐减小,地壳的自转角速度逐渐增大。
当地壳与地核的自转角速度此增彼减而最终一致时,地磁场就会在地球表面消失。
地核与地壳间的角动量传输并不会到此为止,在惯性的作用下,地壳的自转角速度还在继续增大,地核的自转角速度继续减小,于是出现了地壳自转角速度大于地核自转角速度的情形。
“百慕大三角”是地震前指南针旋转的铁证在“百慕大三角”上千次失踪惨剧中,飞机、轮船都向基地报告罗盘(指南针)旋转。
随后飞机、轮船的无线电失灵,和基地失去联系,失踪。
这一铁的事实证明地震发生前指南针发生旋转。
但百慕大三角飞机、论船的失踪惨剧真的是地震造成的吗?地球膨裂说认为,地震是造成“百慕大三角”谜团的真正原因,这一理论能解释“百慕大三角”的各种谜团1、指南针旋转之谜。
所有的当事者都发现指南针旋转,这是为什么呢?地球膨裂说认为,这是地震造成的,因为所有地震之前指南针都发生旋转。
证据:1.1 5月12日汶川大地震时,北川中学下午上课时间是2点15分,也就是汶川大地震前13分钟,初二、一班同学们回忆,张家春老师这节课讲的是“电磁”,他拿来了电磁演示器和指南针作为教具。
“刚开始上课,电磁演示教具还没打开,张老师就发现摆在桌子上的指南针出现了乱摆”。
上课13分钟后,北川中学开始晃动。
“张老师马上冲到门口,大叫一声,地震了,同学们快跑”。
中国地震局地球物理研究所研究员林云芳等编写的《震前特大地磁异常及其短临预警意义》一文中写到:“本文作者调查证实了北川中学在地震发生前13分钟有全班学生集体观察到物理课上指南针不规则转圈直至地震发生的奇怪现象,并调查证实了成都地磁观测台在地震前一天出现最大幅度突变”。
1.2 重庆市北碚区朝阳小学5年2班陈紫薇同学的日记:5、12日发生大地震的那天下午,我们正在考试。
当我从文具盒里拿钢笔的时侯,无意中发现文具盒上的指南针南极竟指向西,同时还不停的转圈。
我十分迷惑,难道指南针坏了。
“地震,地震,大地震来了,大家快跑呀!”不知是谁在吼叫。
我们被老师迅速地转移到了操场。
第二天,我发现指南针又恢复了工作。
1.3. 1979年3月15日早上9时左右,云南省普洱县地震局的技术人员开始在山洞观测室里安装陶瓷偏角磁变仪。
与往常不同的是,磁变仪的磁针反光点每次刚对准就又偏离了,总是无规则的左右摆动。
地球磁极倒转现象是指地球磁场的方向发生的180°改变,也就是地磁两极的极性发生的倒转现象。
古地磁研究的成果证实,地球磁场的极性曾经多次倒转过。
地磁场倒转的现象最初是在岩石剩余磁性测量中发生的。
在解释这种现象时有人提出,岩石磁化方向与现代地磁场方向相反,这可能是由于岩石形成时的地磁场方向与现代的地磁场方向相反的缘故。
因为这种看法在当时还不能予以证实肯定,所以,曾被称为地磁场倒转假说。
目前主流的观点认为,地球磁极的倒转是因为地球处在银河系这个大磁场中,地球磁极的倒转是根据银河的磁极倒转来转变的。
地球磁场倒转之迷简解刘叙义2019年3月磁场倒转,碰撞使然,滞后效应,延迟关联。
地球磁场屏蔽太阳离子辐射,保护地球生命安全,磁场是人类文明时代的天穹保护伞。
现在发现地球磁场许多无规律的衰减变化,成为人类对地球磁场安全的疑惑和忧虑,地球磁场变化的现象表现主要有:1、地球历史上曾多次发生过地球磁场方向的倒转。
2、地球历史上曾多次发生过地球磁场强度的波动。
3、地球现在的磁场加速衰减,150年里磁场强度减弱了10%。
4、磁极在移动逐渐移向极点,近100年每年平均10km速度移向极点。
5、最近勘测发现地核的转速比地幔的转速要快。
在地球45亿年的生命历程中,地磁的方向已经在南北方向上反复反转了好几百次。
近7800万年,地磁反转的平均间隔时间为45万年,但在最近的73万年内里没有发生过反转,反转周期差异巨大没有规律。
现在科学基本认定,地球分三层结构,地壳、地幔、地核。
地核由于巨大压力,铁、镍原子在高温下被挤压到一起形成一个固态金属球,地幔就是火山爆发喷出的岩浆内含有电荷。
由于地球各层之间具有的粘滞性、滞后性、运转惯性及运转的主从关系性质,这些性质共同决定了星地碰撞与地球磁场生成变化的因果关联特点。
地球磁场极点会移动,磁场强度会波动、减弱、消失、磁场方向会倒转。
这些磁场变化都是自然规律的表象,造成这些现象的原因是什么?众说纷纭各种推理假说很多,基本都无法全面解释清楚发生地球磁场变化的这些疑惑现象的原因,还把简单的问题神秘化复杂化了。
最简单的原因往往才是最科学的真理,小行星与地球发生随机碰撞,能最简单最全面地解释清楚所有地球磁场变化疑惑的动力因果原因。
物理规律在自然界是普遍适用的。
1820年7月丹麦物理学家奥斯特发现了任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。
电流在导线中是高速流动的会产生磁效应,低速流动的电荷也应该具有磁效应,例如地球磁场。
地球磁场是大电流低速度的磁场效应,这个电流速度对应于地幔与地核角速度的转差,速度极其缓慢,地幔与地核达到同步转速时,地球磁场会消失。
电流产生磁场的方向用右手螺旋定则判断。
地球的三层结构四种运转特性,决定了地球磁场独特的运行变化特点。
下面图1是地核地幔同向运转,地核滞后地幔角速度示意图;图2是地核地幔同向同角速度示意图;图3是地核地幔同向地幔减速,地核超速地幔角速度对比示意图;图4是地幔反转的地幔与地核角速度的对比示意图。
图1:核幔同向(地核转速滞后地幔)图2:核幔同速(地核磁场消失)图3:地幔减速(地核超速地幔磁场倒转)图4:地幔反转(核幔反向旋转磁场倒转)1910年,前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇契意外地发现,地震波在传到地下50公里处有折射现象发生。
他认为,这个发生折射的地带,就是地壳和地壳下面不同物质的分界面。
1914年,德国地震学家古登堡发现,在地下2900公里深处,存在着另一个不同物质的分界面。
据这两个面把地球分为地壳、地幔和地核三个圈层地球结构分三层,地壳、地幔、地核,地球自转地壳同步旋转,地壳带动地幔,地幔带动地核旋转,因为地幔是液体,两两层之间具有粘滞带动效应。
同时还具有角速度逐层滞后减小的运行特征(如右图5-网选)。
如同一盆粘稠小米粥中间飘着一个小木球,转盘上的盆以某角速度转动,小米粥转动角速度滞后一点,小木球转动角速度更滞后一点。
粘滞性:流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动),流体内部相应要产生对变形的抵抗,并以内摩擦的形式表现出来。
所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力,这是流体的一种固有物理属性,称为流体的粘滞性或粘性。
滞后性:太阳光到达地球需要8分钟,比邻星光到达地球需要4.22年。
声音空气中传播10公里需要29秒钟,海水中声音传播 10公里需要6.5秒钟,铁轨中声音传播10公里需要1.9秒钟。
地壳的转速变化传递到3470公里距离的地核可能需要成千上万年,如果地幔是刚体这种转速变化传递时间则是零,如果地幔是空气这种转速变化传递时间则是接近无穷大。
这就是地幔中粘滞岩浆动力传递效应的特点,地幔传递转动的滞后性和距离、介质、粘滞程度都相关。
磁场倒转,碰撞使然,滞后效应,延迟关联。
磁场倒转:地球磁场倒转肯定是一个渐进连续的过程,地质勘探发现磁场倒转磁场消失几千到1万年,说明这阶段的磁场强度已经衰弱到不能对地层生成物质的磁畴方向起到磁化排列作用了。
刘广润、张宏泰合著的《地球磁极倒转的星地碰撞成因》一文,提出了磁极倒转是星地碰撞的结果。
文章称:地球磁场多次发生南北磁极位置的变换,即极性倒转,这已为大家所公认,但造成这种极性倒转的原因,则是迄今未能很好解答的一个难题。
基于地球磁场的发电机效应理论和星地碰撞的动力效应研究,探讨了外星撞击地球造成地磁场极性倒转的可能性。
研究表明,当外星沿与地球自转的正逆不同方向撞击地球时引起的地球转速快慢变化,可导致地球内部核、幔圈层之间的转速相对快慢关系(相对运动方向)发生改变,从而受其控制的液核涡旋方向及相应的地磁场方向也会随之改变,于是就形成地磁极性倒转。
这是一个新的思路,它给地磁极性倒转提出了一个简明的动力机制解释。
现在通行理论认为,固体铁质物质构成地核,地球磁场是因为地球自转时,含有电荷的地幔与地核内外转速差造成的磁场发电机效应后,自励产生的磁场。
磁场的产生不能叫发电机效应,而是电流的磁场效应即电动生磁效应。
区别于普通的电流磁效应,普通电流线圈内的铁芯是不动的,地球地幔里的地核铁芯是与地幔一起转动的,地核比地幔运动的滞后效应造成了地球的磁场效应。
科学家扬诺夫斯基1982年计算地幔与地核转速差值为0.01cm/s时,即可产生地球磁场。
(如上图6-网络截图)地球磁场逐渐减弱,是由于地幔与地核相对运动角速度差值减小。
地幔与地核的转动,地幔是主动方地核是被动方。
运动角速度差值减小,可以有两种情况,地幔大于地核角速度和地核大于地幔角速度。
地幔大于地核角速度,是由于粘滞效应带动地核转动同时具有的滞后效应。
地核大于地幔角速度,是由于地球受到反向碰撞地幔先减速,地核还惯性运转所以超过了地幔角速度。
这是电磁学一个新发现的规律。
电流角速度与磁芯角速度的角转差率也是决定磁场强度的一个重要因素。
这样地球磁场的生成将受地幔电流大小、地幔地核速度差值、地核相对磁导率共同决定。
当地幔与地核逐渐运行趋于同步时,地球磁场减小趋于消失,因为构成地球磁场的三要素中地幔地核速度差值没有了。
普通电流线圈产生磁场,我们认为只与电流大小、圈数和磁芯相对磁导率有关,应该是也与电流与磁芯转差有关,只是普通线圈电流速度太快,磁芯一般不动,电流与磁芯速度转差是一个定值,所以这个因素被忽略了。
太阳系八大行星6个逆时针方向自转,金星顺时针方向自转,天王星躺着由北向南自转。
自转周期由9小时50分到243天都有,方向与周期都毫无规律可言,这正符合星球自转是由小行星与星球随机碰撞造成的的原因假设。
地球磁极在移动,近100年每年平均10km速度移向极点。
这是上一次星地碰撞与再上一次星地碰撞的角度不同造成的。
碰撞之后地壳的转轴会立即改变通过南北地面处的新极点。
由于地心的惯性和地幔的粘滞与滞后效应,磁场极点还在原来的磁极点处,但磁场方向会发生趋向地壳自转轴方向的逐渐转变,此磁极点会在地壳自转的牵动下,逐渐向新地轴极点靠近运行(如右图7-网络截图)。
图7:北磁极的200年移动路径(磁极★逐渐往北极点方向移动)壳幔核速应递减,核超幔速自回转研究地球磁场变化机理,要先搞清地球壳、幔、核运转规律。
地球匀速运转是自然物理惯性,地球自转变速是星地碰撞的结果。
壳、幔、核转速滞后差异是液体传递转动的物理属性,地核超速地幔是运转惯性造成的的暂态过程。
不可能地球自发内生动力,出现地核永远超速地幔的可能。
图8:地球磁场强度五种变化曲线示意图地球发生逆自转方向的星地大碰撞,使地球地壳发生反向旋转,地幔减速-反向-跟随,地核由于惯性作用滞后跟随变化,磁场强度逐渐减弱,当地幔运转与地核运转同速时,地球磁场消失,然后地幔继续减速-停止-反转-增速,地核滞后跟随,磁场发生减弱-消失-倒转-增强-减弱-平稳的倒转过程(图8-1)。
地球发生逆自转方向的星地小碰撞,使地球地壳发生减速旋转,地幔跟随减速,地核由于惯性更慢滞后减速,磁场强度逐渐减弱,当地幔运转与地核运转同速时,地球磁场消失,地核由于惯性作用会超过地幔速度,磁场发生倒转-增强-减弱-消失-再倒转过程。
这是一种双向波动,是与地球自转逆向小碰撞减慢地球转速造成的结果(图8-2)。
地球发生顺自转方向的星地碰撞,使地球地壳发生加速旋转,地幔跟随加速,地核由于惯性更慢滞后加速,磁场强度变化逐渐增强-减弱-平稳(图8-5)。
通过地震波的探测分析,最近科学家检测到现在的地核转速高于地幔转速,地球磁场现在正处于加速衰减期。
综合这两点,这是由于地幔与地核转动差值自然衰减造成的。
地核转速大于地幔转速是核幔运转的的暂态过程,会自动再转回稳态,地幔转速大于地核转速才是稳态(图8-2红色曲线是暂态,蓝色曲线是稳态)。
73万年前地球遭受了一次与自转反向不太小的碰撞,磁场倒转后核速大于幔速运行了73 万年,现在进入了磁场波动后的再倒转前期,如图8-2红色曲线是地球磁场的暂态过程。
这次磁场倒转不需要星地碰撞是磁场波动后的自然倒转,这不是一个好消息,因为磁场倒转不能很快完成,需要经过几千到1万年的磁场消失时间。
壳幔核速应递减,核超幔速自回转。
液态地幔转动传,滞后效应几千年物理变化过程的因果关联元素,一般都是因、果同时展现互动关联。
在自然界还有一类因果关系特点表象是缓慢关联,是忽略了中间环节,只注重因果两端的物理关联,缓慢的甚至让你感觉不到它们之间具有联系。
其实这是物理相关联系延时的现象,如地球的地壳与地核转动变化的关联。
澳洲花园的一只蝴蝶拍动了一下翅膀,引起了欧洲大陆的一场飓风。
这是一句非常夸张但具有科学哲理的名言,说明自然界事物变化虽微弱遥远但具有确实的因果关联。
这里我们省去蝴蝶效应引起的澳洲亚洲风云变幻,将蝴蝶与欧洲飓风关联到一起经过的时间可能要经过千年万年,因果有相关,反应过万年。
这可类比旁通让我们认识地球地壳与地核转动变化与地球磁场变化的关联特点。
地球磁场上一次星地碰撞磁场倒转维持了73万年到今天,现在磁场强度加速衰减又要反转回去。
地球磁场的一次倒转波动73万年还未结束,我们研究认识磁场变化要用天文时间单位:万年。
星地碰撞造成地球磁场倒转肯定不是即时效应,延迟几千年几万年不知道,但要建立起这个延时关联的时空模型,它们的定性关系肯定是正确的。
地球史上的一次星地碰撞和几万年后的磁场倒转或磁场波动是一对因果关系,这可能就是地球磁场演化过程中较难理解比较绕脑的基本规律。
现在地球磁场正处于73万年前的一次逆地球自转方向较大规模的星地碰撞,造成的磁场双向波动后期再倒转的前夜。