科學(xué)界對地球磁極倒轉(zhuǎn)的原因還沒有作出合理的解釋。磁極倒轉(zhuǎn)的原因始終是一個世界之謎。
地球膨裂說認(rèn)為,要想搞清地球?yàn)槭裁磿l(fā)生磁極倒轉(zhuǎn),必須首先搞清地球磁場的成因。關(guān)于地球磁場的來源,早期歷史上曾有來自北極星的傳說,隨著科學(xué)的發(fā)展,對于地球磁場觀測和地球結(jié)構(gòu)的研究不斷增多和深入,對地球磁場的來源先后提出了內(nèi)部電流學(xué)說等10多種學(xué)說,當(dāng)前,最具代表性的假說是“發(fā)電機(jī)理論”。1945年,物理學(xué)家埃爾薩塞根據(jù)磁流體發(fā)電機(jī)的原理提出了發(fā)電機(jī)學(xué)說。發(fā)電機(jī)學(xué)說認(rèn)為,是地球內(nèi)部的導(dǎo)電液體在流動時產(chǎn)生穩(wěn)恒的電流,由這電流產(chǎn)生地球磁場。但發(fā)電機(jī)學(xué)說也存在疑點(diǎn)。
19世紀(jì)末,著名物理學(xué)家居里在自己的實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個物理特性,就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時,原來的磁性就會消失。后來,人們把這個溫度叫“居里點(diǎn)”。
因此,地球膨裂說認(rèn)為,即使地球內(nèi)部能形成電流,電流也是在巖漿中流動,因?yàn)閹r漿的溫度高于居里點(diǎn)、電流在通過溫度高于居里點(diǎn)的導(dǎo)線(巖漿)時不能形成磁場,所以地球內(nèi)部的電流不可能形成地球磁場。
地球膨裂說認(rèn)為,46億年前太陽因內(nèi)部的核聚變而發(fā)生爆炸,飛出許多熔融的火球,地球就是其中之一。40億年前,由于地球氣溫的不斷下降,地球的巖石圈形成。巖石圈的溫度低于居里溫度(400——700攝氏度),巖石圈又含有鐵磁性物質(zhì),所以具有磁性。巖石圈下部是熔融的物質(zhì),溫度高于居里溫度,因此不具有磁性。因此地球從磁學(xué)角度來說類似于一個空心鐵球。
因?yàn)樘柕拇艌霰椴颊麄€太陽系,太陽的磁S極位于太陽的地理南極,地球又是由鐵磁性物質(zhì)形成的,所以地球巖石圈在太陽磁場的磁化下,在地球的地理南極,形成了和太陽磁S極相反的磁N極。
我們知道,條形磁鐵斷裂后,在斷裂處會形成新的南、北磁極。也就是原來磁N極新斷裂的另一端會形成磁S極,原來磁S極新斷裂的另一端會形成磁N極,也就是說相對原來的磁極來說斷裂處發(fā)生了磁極倒轉(zhuǎn)。雖然條形磁鐵斷裂處磁極發(fā)生了倒轉(zhuǎn),但這只是部分地區(qū)的磁極發(fā)生了倒轉(zhuǎn),原來的條形磁鐵的磁極并沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn)。因?yàn)榇艠O的磁場強(qiáng)度是普通磁場的10倍,條形磁鐵斷裂處形成了新的南、北磁極,所以條形磁鐵斷裂處的磁場強(qiáng)度是普通磁場的10倍。
我們可以把從磁學(xué)角度來說類似于一個空心鐵球的地球,看成由許多相同磁極朝一個方向,彎成半圓形的條形磁鐵彎朝外圍成的空心鐵球。如果其中的一塊條形磁鐵發(fā)生斷裂,在該條形磁鐵斷裂處就會形成新的南、北磁極。該條形磁鐵斷裂處的磁極就會發(fā)生倒轉(zhuǎn),磁場強(qiáng)度就會增加10倍。
因?yàn)榈卣鸷突鹕絿姲l(fā)是地球膨裂的表現(xiàn)形式,所以當(dāng)?shù)卣鸷突鹕絿姲l(fā)時,地球的巖石圈發(fā)生膨裂,造成地震和火山噴發(fā)處的磁極發(fā)生倒轉(zhuǎn),磁場強(qiáng)度增加10倍。
科學(xué)家們認(rèn)為,整個地球的磁極發(fā)生過倒轉(zhuǎn),證據(jù)是陸上熔巖、海底磁異常條帶、深海巖芯中測出的剩余磁場方向,磁極確實(shí)發(fā)生過倒轉(zhuǎn)。然而這些證據(jù)只能說明地球上某些地區(qū)、不同時間的磁極發(fā)生過倒轉(zhuǎn),并不是整個地球的磁極發(fā)生了倒轉(zhuǎn)。目前還沒有整個地球南北磁極倒轉(zhuǎn)的證據(jù)。
另外,地球膨裂說認(rèn)為,既然地球的磁極是太陽磁場磁化形成的,只要太陽磁極不發(fā)生倒轉(zhuǎn),地球的磁極就不會發(fā)生倒轉(zhuǎn)。雖然太陽磁極發(fā)生過倒轉(zhuǎn),但那和地球一樣只是太陽部分地區(qū)的磁極倒轉(zhuǎn),并不是整個太陽的磁極倒轉(zhuǎn)。地球只是部分地區(qū)的磁極發(fā)生過倒轉(zhuǎn)、整個地球的磁極并沒有發(fā)生過倒轉(zhuǎn),也永遠(yuǎn)不會發(fā)生磁極倒轉(zhuǎn)。