- 【科普物理】地球磁场稳定存在的奥秘被揭开 了，还不快来看看！！

19世纪英国物理学家、数学家麦克斯韦提出了一个——电场会产生磁场，而磁场又会产生电场，如此往复不断的电磁场理论，并预言的电磁波的存在。造福于人类的无线电技术，就是以电磁场理论为基础发展起来的。电磁波的存在在1888年被德国物理学家赫兹的实验证实，轰动了全世界。

科学界普遍认为，产生地球磁场的液体金属的热导率应维持在一个特定范围内，当热导率过高，地球内部的热辐射被大量的传播到地表，就会保持地球形成初期的高温恶劣环境，火山喷发频繁、大气中水蒸发迅速，生命不会出现和演化；当热导率过低，地核内的热运动就会逐渐冷却下来，地表温度也会不断降低到不适宜人类生存的温度，地球磁场也会慢慢削弱，最终消失，地球可能会变成下一个火星，生命不复存在。

如何达到一个温度和磁场的平衡点？

许多理论物理学家建立了各种数字模型，对地球磁场的运行进行了估算和推理。理想的地球演化模型认为当地核内铁极其合金的热导率在30瓦每开尔文每米上下时，地球表面的温度及内部磁场的运行都可以保持在一个平衡状态。

3、科学家模拟极端环境得出地球磁场稳定存在的原因

中科院合肥研究院固体所特聘研究员亚历山大·冈察洛夫领导的研究团队利用金刚石对顶砧高压技术和脉冲激光加热技术，将地球内部极端高温高压条件下铁的热运动直观地呈现出来，这些液态铁不断流动，形成一个永不停歇的类似地球发电机的存在，电生磁从而形成地球磁场。这一研究工作于近日在线发表在顶级期刊《自然》杂志上。

地球内部处于高温高压环境，其中内地核主要成分是固态铁，外地核为液态铁，铁的对流产生地磁场。“地核的压力有几百万个大气压，温度有几千开尔文，人们一直想要了解在这种极端条件下，热量如何在地核中传播，并源源不断地维持地球磁场的存在。”冈察洛夫研究员说。

他和科研团队通过金刚石对顶砧高压技术结合激光脉冲加热，获得了上百万大气压、1600－3000摄氏度的极端条件，成功模拟了地核内部的极端高温高压环境，并利用动态光谱学方法，准确测量了这种极端条件下铁的热导率在18-44瓦每开尔文每米。这一测量结果与前文提到的模型理论相吻合，也验证这一模型是正确的模型理论。地球在几十亿年中的不断演化，以及各种形式的生命出现，正是地球内部这台精密的“地球发电机”在一直保驾护航。

作为固体所引进的“外专***”专家，冈察洛夫研究员领导科研团队搭建了完善的高温高压实验系统，可实现200万大气压、5000摄氏度以上的极端高温高压条件，并正在发展更高精度的动态光谱学测量系统。