地球為什麼會存在磁場?如果地球停止自轉,磁場還會存在嗎?

2020-12-03 科學信仰

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在宇宙中並不是所有的行星都擁有磁場。

比如地球的鄰居火星就沒有磁場的存在,這也是火星無法成為一顆宜居星球的重要原因之一,也有科學家認為很久以前的火星是存在磁場的,只是後來不知因為什麼,導致了火星磁場的消失。所幸的是,我們的地球擁有穩定的磁場,而磁場對於地球生命的存在和發展具有重要的意義,可以說,磁場就是地球生命的保護層。

地球位於太陽系的宜居帶之內,與太陽保持著不遠不近的適宜距離,然而在這個距離上,地球也要面對來自太陽的風險,那就是太陽風,太陽風的本質是一種離子流,如果太陽風直接吹拂地球大氣,就會將地球大氣吹散,失去了大氣層,液態水就會蒸發逃逸,強烈的紫外線照射也會讓地球生命失去生存的空間。

而這一切之所以都沒有發生,就是因為地球擁有磁場的保護,地球磁場非常強大,可以對地球上方7萬公裡的範圍產生影響。

太陽風的主要成分為氫電離子,當太陽風到達地球附近的時候,會受到來自地球磁場的幹擾,之後這些氫電離子就會沿著地球磁場線的方向運動,而最終到達地球的兩極,並在地球兩極與電離層發生作用,繼而產生一種美麗的景觀,極光。

可見,地球磁場對於地球生命的意義非凡,那麼地球是如何產生磁場的呢?這裡,我們要引入一個物理學名詞,科裡奧利力。科裡奧利力是由法國氣象學家科裡奧利所提出的一個假想中的力。也就是說這個力並不是客觀存在的。物體的運動會產生慣性,而科裡奧利力就是由此而生。

在一個旋轉體系中,質點在進行直線運動的時候會由於慣性產生相對於旋轉體系的運動偏移,而科裡奧利力就是對這種偏移的描述。

在加入了科裡奧利力之後,便可以向描述普通慣性系中的運動一樣簡單去描述旋轉系統中的運動了,而由於地球本身就處於不斷旋轉之中,所以科裡奧利力的提出對於描述地球上的流體運動具有著重要的意義。

地球不斷自轉,而在地球內部全部是可流動的熔巖物質,特別是地球的內核,是鐵與鎳的對流,於是在科裡奧利力的作用下,磁場就這樣誕生了。地球磁場的產生除了和本身的自轉相關以外,還與月球有著很大的關係,由於月球引力的影響,地球內部的熔巖活動會更加活躍,地球磁場也會因此而相應增強。

如果讓地球停止自轉,地球磁場是否就會從此消失呢?

當地球的自轉停止,地球內部的熔巖活動會大幅度放緩,磁場也會相應減弱,但並不會徹底消失。那麼如果將月球推離地球,地球磁場是否會消失呢?失去了月球引力的影響,地球內部的熔巖活動會進一步放緩,磁場也會進一步減弱,但從理論上講,仍然不會完全消失。

而且這件事只能夠從理論上來講,因為我們無法真正把地球停下來,也沒有辦法將月球推出去。而且讓地球停止自轉對於現在的人類來說是沒有任何好處的,磁場減弱了,也就無法應對太陽風的侵襲,除非在遙遠的未來,由於太陽系環境的變化,我們打算將地球移動到其它的區域,才會考慮讓地球停止自轉。

讓地球停止自轉,無論是在現在,還是未來都是一件難以完成的任務。

這是因為,我們可以像科幻作品中描述的那樣,給地球安裝巨型發動機,施加與地球自轉方向相反的力,來幫助地球減速並最終停止自轉,但我們忽略了一個關鍵的問題,那就是地球並不是一個實心的鐵球,實際上它更像是一個雞蛋。

地球的表面是地殼,就如同雞蛋殼一般,而在地球的內部則是直徑達到1萬公裡以上的熔巖物質,就如同雞蛋的蛋清。而關鍵在於地球這個雞蛋一直在進行高速自轉,我們可以讓雞蛋殼停下來,但裡面的蛋清並不會同步停止,試想一下,一個停止自轉的地球,而內部的熔巖物質卻仍處於高速自轉之中,那麼地球可能會湮滅在火山、地震以及各種難以想像的巨大災難之中。#百家探索#

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  • 地球磁場為什麼能穩定存在?
    |carnegiescience.edu  作者| 陳天真  我們的地球之所以能成為生機勃勃的存在,一個很大的原因在於它有一個可以屏蔽太陽風和宇宙射線中危險帶電粒子的磁場。  說到地球磁場,大多數人頭腦中大概會想像出一塊巨大的磁鐵,它的北極大致指向地球的地理南極,南極大致指向地理北極。
  • 地球不停的自轉才會存在物種,假如停止轉動這些會消失嗎?
    地球存在於宇宙當中,每天環繞太陽而行,自身還要不停的進行自轉,地球不斷的自轉,當我們被拋向空中的時候,並不能飛出太空,這主要是因為地球擁有很強的引力,這種引力比地球的旋轉力還要強很多,而後面的這一種運動被叫做向心加速度,赤道是向心加速度最強的地主,向心加速度是可以抵消地球的引力,但是它的作用力太小
  • 如果地球停止自轉十秒會怎麼樣
    地球停止自轉10秒,磁場異常失去了穩定磁場的保護,太陽風將乘虛而入,地表將暴露在致命的電離輻射環境中。巨大慣性,地球赤道上的自轉速度為465米/每秒,一旦停止會使房屋倒塌,城市迅速被海水淹沒,生命和小型物體也會受到慣性影響,被高速彈射到空中。極端天氣,地球雖停止旋轉但大氣並不會受到影響,這意味著史無前例的風暴,將在整個地球肆虐。
  • 為什麼地球會有磁場?
    地球生命的存在即為僥倖,很多條件都足以讓生命泯滅,磁場就是其中之一、如果沒有它,地球上根本不會有生命。根據科學家的研究,地球磁場的出生日期,幾乎和生命的出生日期差不多,這似乎也證明了,正是磁場的出現,地球上才出現了生命。
  • 地球如果停止自轉,會發生什麼?
    如果地球突然停止旋轉如果地球突然停止旋轉,赤道處的大氣層仍將以相對地球每小時1750公裡的旋轉速度運動。空氣將清除沒有附著在基巖上的任何東西。這意味著巖石,表土,樹木,建築物等都被颳走,地球將變得光禿禿一片。
  • 如果地球突然停止自轉,會有什麼後果?
    什麼力量推動地球自轉?如果有一天地球停止自轉,會發生什麼事呢?傳統的觀點是,如果記得小時候轉動陀螺,就要靠外力旋轉,保持一定的速度,地球上的太陽和行星都形成在巨大的委員會前星雲物質的塊上。然後出現了問題,陀螺開始被外力旋轉,過一會兒就會慢慢停止,地球的自轉由行星的衝擊形成,最終會有停止的一天。地球停止自轉會怎麼樣?如果地球開始以極快的速度轉動,例如在一天內,地球大氣仍然以每小時1100英裡(約0.49公裡/秒)的速度在赤道上繼續轉動。沒有土地基礎的都將被清除乾淨。
  • 常識|如果地球停止轉動會怎麼樣?
    地球公轉:由於太陽對地球的引力作用,地球會圍繞著太陽進行轉動,稱為「公轉」。地球公轉軌道上的每一點都在相同的平面上,這個平面就是地球軌道面,也稱為「黃道面」。地球無論公轉到什麼位置,這個自轉軸和公轉平面之間的傾角都是保持不變的。如果有一天,地球突然停止了轉動,那會怎樣呢?很顯而易見的一點就是,地球上的晝夜交替和季節變化將會發生改變。
  • 地球磁場在不斷減弱,磁場的秘密是什麼?如果磁場消失會怎樣?
    地球磁場居然在一直減弱,而且歷史上南極北極還發生過位置互換,是什麼因素導致這種情況發生,如果磁場完全消失,會是人類的末日嗎?地球磁場的秘密是什麼?地球磁場是提供動力的傳送帶,它可以保護地球免受破壞。但事實上,地球磁場在一千多年之前就在減弱,使得科學家們猜測,未來有一天地球的磁極會發生翻轉,北極變成南極,而南極會變成北極。這種現象在地球歷史上在發生,最近的一次大約是在78萬年前,並且過程並不是逐漸變化的,而是會突然逆轉的瞬息改變。如今,科學家們最擔心的地區是南大西洋異常區,他是從辛巴威延伸到智利的遼闊地帶。
  • 地球磁場不僅在減弱,還會消失
    南北磁極的互換會像科幻電影裡演的那樣,導致地球的大災變嗎?解釋這一點就不得不從地球的構造說起,地球由內而外,由鐵和鎳組成的固體地核、流動的熔巖流地幔,和漂浮在地幔之上的堅硬地殼組成。地球自轉時,由於中間流體的作用,導致它們的自轉速度不同步,造成地核、地幔中熔融鐵、鎳的對流運動,隨著地核的增長和固化,地核內部釋放的熱量推動了這一對流運動,進而產生電流,磁電共生,從而形成了一個較為穩定的條形磁鐵。這種理論稱為發電機理論,地核就是磁場的「引擎」。
  • 地球磁場存在神秘降低現象,會引發災難嗎
    上圖就是地球磁場的一個分布圖,從圖上可以看到,地球表面形成了兩個地球磁場的低點,觀測數據還表明,這兩個低點的強度還在不斷地降低。地球磁場對地球有很強的保護作用,不斷減弱的磁場會引發災難嗎?地球磁場的作用地球磁場的產生是由於地球具有液態的鐵核,鐵核中液態鐵的流動產生了電流,同時由於地球的自轉,運動的電流產生了磁場。
  • 如果地球突然停止自轉,將會發生什麼?
    不同的是,其中的地球是經歷了剎車時代,慢慢停止自轉的,如果地球突然停止自轉,情況將會有很大的不同:地表一切不牢固的附著物將以高速向東飛行雖然我們感覺不到,地球卻是在自西向東高速旋轉著,特別是在赤道,線速度高達1668公裡/小時,如果地球突然停止,巨大的慣性將把地表上所有不夠牢固的附著物扔出去,緯度越低,被扔出去的速度越大。當然引力還存在,這些飛出去的物體又達不到第一宇宙速度,最終還是會落到地面砸個稀巴爛。
  • 如果地球突然停止自轉,將會發生什麼?
    不同的是,其中的地球是經歷了剎車時代,慢慢停止自轉的,如果地球突然停止自轉,情況將會有很大的不同:地表一切不牢固的附著物將以高速向東飛行雖然我們感覺不到,地球卻是在自西向東高速旋轉著,特別是在赤道,線速度高達1668公裡/小時,如果地球突然停止,巨大的慣性將把地表上所有不夠牢固的附著物扔出去,緯度越低,被扔出去的速度越大
  • 《流浪地球》裡的地球停止自轉的前因後果
    地球自轉過程是不是一成不變的?地球停止自轉會怎麼樣?怎麼做地球自轉才會停止?下面我們一個一個問題來回答。地球為什麼自轉?我們知道,現在的宇宙來自於一次大爆炸,各類星球是爆炸產生的宇宙塵埃匯聚而成,這些塵埃匯聚的過程遵守能量守恆和動量守恆定律。
  • 如果地球停止自轉會怎樣?
    如果地球突然停止自轉 我們的生活會發生怎樣的改變 地球停轉瞬間突然停下來的力量 會立即將包括人類汽車等在內的眾多物體 並且到空中藝術節以每小時1600km以上的速度向東移動。地球停轉一小時 高空中的大氣 以曾經的速度高速旋轉 ,這將帶來狂風暴雨 ,許多 極端天氣 將接踵而至 。地球停轉一天 地球的核心部分 地核 依然在不停地旋轉 ,這就導致 地核和地表之間的構造力 發生嚴重的衝突 ,巨大的作用力將無法釋放此時全球各地的火山將接連噴發,濃煙遮天蔽日 並摧毀附近一切事物 。
  • 如果地球停止自轉,將會發生什麼?
    雖然地球停止自轉的時間至少還有幾十億年,但我們不妨發揮我們無窮的想像力並藉以科學原理來推演。1、假設地球突然停止自轉的話,牛頓第一定律告訴我們,任何物體都遵循慣性原理。2、地球停止自轉後,公轉沒有停止,這時地球一晝夜的時間將變為一年,如同南北極那樣,半年是白晝,半年是黑夜,太陽升起後半年後才落日。在有陽光照射的一半地球,由於陽光的持續照射,地表溫度快速升高,形成極熱天氣;而背對陽光的一半地球,地表溫度降持續降低,形成極寒天氣。無論是極熱還是極寒,都不利於動物植物的生長,地球將變為一個死寂的星球。
  • 地球磁場倒轉頻繁,如果磁場消失?會發生什麼?地球會變成什麼樣
    地球磁場就像看不見的義大利麵條一樣圍繞在地球表面。磁場可以保護地球免受太陽粒子的影響,同時也為全球導航系統提供了基礎,它在地球生命的進化中發揮了重要作用。如果地球磁場消失了會發生什麼呢?國家電網和衛星出現故障,大量太陽粒子會轟擊地球,鳥兒失去回家的方向,人類暴露在致癌的紫外線下……不僅這些,還會帶來很多潛在的未知問題。1.地球磁場是從哪來的?某一天會消耗殆盡嗎?
  • 如果地球停止自轉,會發生什麼可怕的事?
    NEXTMIND眾所周知,地球自轉是自西向東,周期接近24個小時,那麼你有沒有設想過,如果地球停止自轉,會發生什麼?斯坦.奧坦瓦爾德(Sten Odenwald)(下圖)是美國太空總署(NASA)科學家,他曾撰文解釋這個問題,他認為,如果地球突然停止旋轉,大氣仍將以每小時1770公裡的速度旋轉,這會將陸地上幾乎所有東西清掃乾淨,無論是土地、巖石、建築還是人,都會被捲入大氣中。
  • 【百科知識】地球為什麼會有磁場?
    太陽黑子的典型磁場強度是0.3特斯拉,核磁共振的磁場強度是1.5-3特斯拉。物理實驗中用的超導磁鐵可以達到3-8特斯拉,之所以要用超導磁鐵,是因為需要太強的電流才能產生這麼強的磁場。如果是用正常導體的話,由於導體的電阻不是零,導線會因為產生太多的熱量而熔化。地球磁場的來源很複雜,細節很多,目前還沒有最後定論。
  • 如果地球沿反方向自轉,甚至停止自轉,會發生什麼事
    早在1978年,電影觀眾就看到了一個驚人的景象:超人逆轉了地球的自轉,讓時間倒流,並拯救了他心愛的露易絲。當然這只是科幻電影中的情節而已,但如果真的有什麼東西改變了地球的自轉,會發生什麼事呢?如果旋轉完全停止了呢?首先,我們假設地球是逐漸停止轉動的,因為突然的減速將意味著災難。第二,我們假設地球的生態系統在這次轉變中倖存了下來,並且基本完好無損。
  • 地球為什麼會有磁場,它是人類存在的基礎保障是真的嗎
    我們知道通電直導線周圍會有磁場,磁場方向按照右手定則可以判斷其方向,高中物理大家都學過電磁,知道電和磁會相互轉變,而且研究開始的時候我們就默認地球有磁場,但是地球的磁場是從哪裡來的呢,會不會也像通電直導線那樣,但是電又從哪裡來的呢?