2020-12-17
磁铁加热到450度失去磁性,地球内部温度5500度为何还有磁场?

磁铁是我们日常生活中经常见到的东西,一般来说是铁氧体磁铁,能够对铁质的物体产生磁力。但科学家经过试验,铁氧体磁铁在加热到450摄氏度的时候会失去磁性。问题就这么来了,我们知道,地球拥有一个巨大的磁场,而地心的温度达到了5500摄氏度。在这样的高温下,地球的磁场怎么还会维持呢?一直以来,这个问题始终在困扰着物理学家。

在科学家对地球地壳内的组成和运动形式进行研究后,地球磁场在高温中仍能存在的秘密才被揭开。原来,地球磁场和磁铁的磁性是完全不同的,地球不是一块磁铁,而是一台“发电机”。

磁铁之所以能够产生磁场,是因为磁铁的原子中的磁矩可以进行叠加,铁等物质接近磁铁后,铁内部的原子磁矩也会进行叠加,相当于被磁化了,如此才产生了互相吸引的现象。而当温度到达某一临界点的时候,磁铁内部原子的磁矩会发生紊乱,磁性自然就消失了。当温度下降后,磁铁内原子的磁矩恢复正常,就又重新恢复了磁性。

如果地球磁场也跟磁铁的原理一样的话,凭地心5500摄氏度的高温,地球磁场早就该不复存在了。但实际上地球磁场和磁铁是不一样的。科学家研究发现,地球的地核主要由铁镍成分组成,外地核温度4800摄氏度,处于液体状态,而内地核则由于压力问题呈现固态。地核就像是一颗饱满的水蜜桃,外地核厚度2200公里,内地核厚度1200公里。

在地球的自转过程中,外地核和内地核的速度是不一样的,这就导致了外地核中的液体铁镍发生流动,在太阳磁场的作用下发生电磁感应,就产生了电流,电流产生了电场,电场又发过来产生了磁场。和现代人们使用的“发电机”原理是差不多的。

地球磁场是如此神奇,在宇宙中都是极其罕见的。正因为地球磁场的存在,地球才能免疫大部分的宇宙射线和各种宇宙粒子,地球上的生命才获得了相对安全的宇宙环境。