磁铁在450度时就消磁了，地核温度高达6千度，为何还有磁场？

虽然磁铁只能吸引少部分的金属，但是它的这种“隔空取物”的神奇本领也足够令人着迷，相信大家都没少玩过。假如你是一个磁铁的“资深玩家”，你就会发现如果把磁铁放上火上，那么磁铁被火烤一会就消磁了，在这种情况下，磁铁就吸引不了任何的金属，这是怎么回事呢？

答案就在磁铁的微观结构里，构成磁铁的每一个原子都有一个微小的磁场，这被称为“微磁”，在正常情况下，磁铁内部的绝大部分“微磁”都是沿着同一个方向整整齐齐地排列着，因此它们就可以叠加成一个较大的磁场，从而对外表现出磁性。

温度其实就是指物体内部微观粒子热运动的激烈程度，当我们把磁铁放在火上烤的时候，磁铁内部原子的热运动就会随着温度的升高而越来越激烈，“微磁”的方向也会跟着改变，当温度升高到一个临界值的时候，这些“微磁”就会变得非常混乱，这会导致它们的磁场相互抵消，从而不再对外表现出磁性。这个临界值被称为“居里温度”，根据测定，我们常见的磁铁（铁氧体磁铁）的“居里温度”为450度（摄氏度，下同）。

我们都知道，地球的核心也会像磁铁一样产生磁场，正是因为有了这个磁场的保护，我们赖以为生的大气层才不会遭到太阳风的破坏。然而科学家却告诉我们，地核的温度极高，可以达到6千度，这就有点奇怪了，磁铁在450度时就消磁了，地核温度高达6千度，为何还有磁场呢？

很明显，在高达6千度的温度下，所有的磁铁都会消磁，因此我们可以确定，地核并不是一块大磁铁，它的磁场肯定是由另外的机制产生的，那具体是什么机制呢？

在过去的日子里，科学家为了解释地球磁场的成因，提出了很多种假说，但随着人们对地核了解的深入，很多假说都被否定了，在剩下的为数不多的假说里，目前认同度较高的是“发电机假说”，下面我们就来了解一下。

地核占地球总质量的16%，半径约为3470公里（和火星差不多大），主要由铁、镍这两种元素构成，地核由外核、过渡层和内核三个层次组成，其中外核的物质因为高温高压而表现出类似液体的性质，而内核则因为更高的压力以固体的形式存在，在它们之间就是过渡层。

该理论假设地核在某一时刻拥有一个微弱的磁场，这被称为“种子磁场”，并认为在高温高压的环境下，外核中处于熔融状态的物质拥有绝佳的导电性能，可以将其视为一个巨大的“封闭线圈”。

该理论认为，由于外核是可以像液体一样流动的，因此这里的物质就会产生对流，与此同时，它们还会因为受到地球自转产生的“科里奥利力”而发生运动。我们先来简单了解一下什么是“科里奥利力”。地球上的每个质点都会因为地球的自转而具备一个线速度，但不同质点的线速度却不相同，比如说距离地心越近的质点，其线速度就越慢。所谓的“科里奥利力”，就是描述的旋转体系中的某个质点的线速度，相对于整个旋转体系的线速度的偏移，这种“力”其实就是惯性的体现。

当外核中的物质由于上述原因在这个“种子磁场”中运动的时候，就会切割这个“种子磁场”的磁力线，从而产生感应电流，产生的电流会使“种子磁场”增强，而增强的磁场会反过来让外核中的感应电流增强，然后增强的电流又会让“种子磁场”进一步增强……

在这种正反馈机制的作用下，“种子磁场”就变得越来越强大，当它最终达到稳定状态的时候，就形成了现在的地球磁场。那么问题又来了，地核的这个“种子磁场”又是哪里来的呢？

研究者认为，地核温度高达6千度，并且承受着360万个大气压的巨大压力，在这种环境下，地核中的因为高温而产生的自由电子，就会具有向压力较低的地幔扩散的趋势，于是就产生了电荷（地核带正电荷、紧挨着地核的地幔带负电荷），这些电荷会随着外核的运动而形成电流，而“种子磁场”就是因此而产生。

除此之外还有一种可能，正如前面提到的，外核可以视为一个巨大的“封闭线圈”，因此当地球围绕太阳公转的时候，这个“封闭线圈”就可能会因为受到太阳磁场的影响而产生一定强度的感应电流，从而形成一个微弱的磁场。

需要说明的是，虽然上述观点可以较好地解释地球磁场的成因，但是目前并没有得到最终的证实，尽管如此，我们还是可以看到，之所以磁铁在450度时就消磁了，而地核温度高达6千度却还有磁场，其实是因为这两种磁场的产生机制完全不同。