Простите мои ограниченные знания, но магнитное поле Земли создается проводящей жидкостью в ядре и, насколько я могу судить, самоорганизуется (что означает разделение зарядов?). Означает ли это, что ядро в целом имеет электрический заряд?
Физическое объяснение происхождения геомагнитного поля состоит в том, что оно вызвано главным образом электрическими токами (движущимися зарядами) в жидком внешнем ядре Земли. Считается, что состав внешнего ядра в основном состоит из железа. Температура в сердечнике выше температуры Кюри железа, что означает, что магнитное поле сердечника не вызвано ферромагнетизмом. Ядро из жидкого железа будет проводить электричество, поэтому во внешнем ядре может быть небольшое разделение электрического заряда. Естественные электрические поля, которые мы наблюдаем на поверхности Земли, в первую очередь вызваны атмосферным электричеством, а не геомагнетизмом ядра Земли.
Геомагнитное поле и вихревые электрические токи в ядре вызывают обратную связь в системе, которую иногда называют «геодинамо». Одновременные уравнения в частных производных, описывающие «геодинамо», очень сложны, не имеют замкнутого решения и проверяют пределы компьютерного моделирования. Меррилл и др. (1998) перечислили десять таких уравнений, которые включали уравнения Максвелла, уравнение Навье-Стокса и уравнения, описывающие гравитационный потенциал, тепловой поток и многие другие параметры. Каждое уравнение, в свою очередь, зависит от граничных условий и выбранных начальных проводимостей. Физики могут получить некоторое представление, рассматривая решения частных случаев уравнения магнитной индукции .
Я рекомендую книгу Гиллиан Тернер «Северный полюс, Южный полюс» как геологам, так и физикам как введение в историю и значение геомагнетизма.
Вам не нужен отдельный электрический заряд для ядра Земли, чтобы генерировать магнитное поле, и вам даже не нужен ферромагнетик. В этом эксперименте моделируется генерация магнитного поля с использованием модели активной зоны, содержащей жидкий натрий. На самом деле я не уверен, что у них это уже работает, поэтому, возможно, я должен сказать, что может имитировать , а не имитировать .
Вам нужно что-то, чтобы начать поле. В эксперименте с натрием это магнитное поле Земли, проходящее через экспериментальную установку. Однако однажды начавшееся движение в жидкости усиливает поле и становится самоподдерживающимся. В ядре Земли случайные тепловые флуктуации магнитного поля будут усиливаться, создавая поле, которое мы имеем в настоящее время.
Некоторое время назад я пытался прочитать математику, связанную с этим, но обнаружил, что это не в моей лиге, поэтому, боюсь, я не могу дать вам никакого теоретического обоснования вышеизложенного. Может быть, кто-нибудь еще прокомментирует?
ТМС
Кот Милтон