30.
\ begingroup美元

地球上是否有除了南北极以外的强磁场?

生活在(稀土)磁矿丰富的地方能提供一个微型磁层吗?

\ endgroup美元
1
  • \ begingroup美元 +1好问题:P \ endgroup美元
    - - - - - -Max0815
    2019年3月13日23:22

2答案2

42
\ begingroup美元

如果我们只考虑自然资源产生的磁场,而不考虑人类活动产生的磁场。总的趋势是,在靠近磁极的地方,磁场强度更高。然而,这只是一个大趋势。南半球经历了最高的磁场强度,达到65,000 nT以上,这个南部的最大值与南磁极相当匹配。相比之下,在北半球,最大的活动发生在西伯利亚,离北磁极很远目前它非常接近地理上的北极

地球磁场有很多模型。你可以在这里找到一个完整的列表geomag.org.的强度输出NOAA的世界边际模型2015年,在这里.具有轮廓的shapefile将于2018年推出在这里(以及更多的地图),并提供了截至2020年WMM模型计算的北极和南极坐标在这里.把2018年的所有信息放在一起,地图看起来是这样的在这里输入图像描述

等高线间距为1000nt,网格线间距为10°,绿色圆点代表南北磁极。

北半球最大强度等值线发生在西伯利亚,值为61,000 nT,等值线中心距离磁北极约3,100 km。

南半球最大强度等高线位于澳大利亚和南极洲之间,值为67,000 nT,等高线中心距离磁南极约450 km。

所以答案是:是的,有。最大磁场强度不会发生在磁极。特别是在北半球,最大强度发生在西伯利亚,距离磁极几千公里。根据NOAA的WMM模型,全球最大强度位于南半球,大约在60°15′S, 135°52′E,距离南磁极约450公里

上面地图的投影(地理)产生了一个很大的距离失真,下面的图像显示了同样的信息在极地立体投影:在这里输入图像描述

现在,值得补充的是,如果考虑到磁性地壳沉积造成的自然磁异常,上述信息不会有太大的改变。这是因为磁异常通常小于几百nT,因此磁场强度模式在很大程度上由内部磁场控制。磁异常并不是在全世界都有,但是世界数字磁异常图,提供了一个相当不错的估计

在这里输入图像描述

然而,这些异常是在平均海平面以上5km的高度测量的,分辨率为3弧分(~ 5km)。因此,它不排除存在非常强和局部的小尺度异常,这可能导致磁场强度的大变化,但范围非常小。世界数字磁异常图数据集内的最大值为8570.78 nT,但即使考虑到所有异常,最大场强仍然在磁南极附近的同一等高线内。

\ endgroup美元
10
  • \ begingroup美元 非常好的答案,有没有一个地方有很强的专注领域? \ endgroup美元
    - - - - - -Muze
    2018年4月11日2:06
  • 1
    \ begingroup美元 @Muze你说的“强烈专注”是什么意思??是绝对意义上的强,还是相对于邻近地区的强? \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2018年4月11日2:15
  • \ begingroup美元 比如百慕大三角之类的。 \ endgroup美元
    - - - - - -Muze
    2018年4月11日2:23
  • 5
    \ begingroup美元 不,没有。就像我说的,可能会有一些非常小的东西,绝对没有百慕大三角那么大。 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2018年4月11日2:36
  • 7
    \ begingroup美元 @Muze听起来你对磁异常感兴趣。但是评论不是讨论这个的好地方。在这方面你应该提出一个更具体的新问题。 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2018年4月11日3:49
13
\ begingroup美元

由于问题中没有具体说明(为了补充其他答案),地球上最强的磁场不是自然产生的,而是人为产生的。

目前的世界纪录保持者似乎是位于美国洛斯阿拉莫斯的国家强磁场实验室(NHMFL),磁场强度约100T(所以大约比地球磁场高200万倍)。quora上的答案表明他们已经将其增加到300T。

世界上还有其他几个高磁场实验室,例如德国德累斯顿的赫姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心(HZDR),它之前曾短暂保持过这一记录场强为91.4T

这些磁铁通常是脉冲磁铁,所以它们不能保持磁场强度超过几毫秒。美国佛罗里达州的MagLab目前保持着更长的时间记录用45T磁铁

\ endgroup美元
8
  • 1
    \ begingroup美元 洛斯阿拉莫斯的实验是脉冲磁铁,也就是作弊(就像其他很多实验一样)。至于迄今为止观测到的最强大的东西,SGR 0418据计算约有1GT(千兆特斯拉)。 \ endgroup美元
    - - - - - -主宰
    2018年4月11日11:11
  • 1
    \ begingroup美元 @Muze没有。即使它强大到足以在一米之外移动一架飞机,电磁力也会以距离的平方除以1而减小。在10千米的高空,它的强度会下降1亿倍。 \ endgroup美元
    - - - - - -Graipher
    2018年4月11日20:20
  • 2
    \ begingroup美元 @Muze没有“聚焦磁束”。与之最接近的是电磁辐射,也称为“光”。所以,是的,理论上你可以有足够强的激光来移动一架飞机(它将有一个强大的磁场作为它传播的一部分),但激光可能也有足够的能量来粉碎飞机,并电离它前后的大气。(如果我没有在计算中出错的话,这个数值应该介于太阳一天内撞击地球的能量总和和导致恐龙灭绝的流星撞击地球的能量之间)。 \ endgroup美元
    - - - - - -Graipher
    2018年4月11日21:48
  • 1
    \ begingroup美元 @Muze除此之外,它也很难塑造激光束,以这种方式来吸引一些东西,而不仅仅是排斥它(尽管这至少在小范围内是可能的 \ endgroup美元
    - - - - - -Graipher
    2018年4月11日21:48
  • 2
    \ begingroup美元 @Muze你应该在物理SE上问这些问题。为了切中要害,我们先研究一下百慕大三角。事实证明,所有这些失踪事件最可能的解释是该地区恶劣的天气。许多在百慕大三角遇到麻烦的幸存者都报告说遇到过飓风之类的东西。 \ endgroup美元
    - - - - - -can-ned_food
    2018年4月12日0:54

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