在地球中间是液态层既外地核，厚度1800公里，是高温熔融岩浆。地核密度比外圈层大，在地球公转时，地核偏向引力反方向，地核不在地球中心。地球自转时，地核转动速度比外圈层快，产生摩擦，形成电流。地核是铁镍质，形成电磁既地球磁场。地球磁场成因是地球物理学重大理论难题之一，它与地球演化、地球内部能量和物质运动、天体磁场的成因等问题密切关联。
地球的磁性，是地球内部的物理性质之一。地球是一个大磁体，在其周围形成磁场，即表现出磁力作用的空间，称作地磁场。它和一个置于地心的磁偶极子的磁场很近似，这是地磁场的最基本特性。
地磁场强度很弱，这是地磁场的另一特性，在最强的两极其强度不到10-4(T），平均强度约为0.6x10-4(T），而它随地点或时间的变化就更小，因此常用（γ），即10-9(T）做为磁场强度单位。
科学家们在对地磁场的研究中发现，地磁场是变化的，不仅强度不恒定，而且磁极也在发生变化，每隔一段时间就要发生一次磁极倒转现象。
地球磁场是怎么产生的
一种关于地球磁场成因的假说认为：地球磁场的形成原因和其它行星的磁场的形成原因是类似的，地球或其它行星由于某种原因而带上了电荷或者导致各个圈层间电荷分布不均匀。
这些电荷由于随行星的自转而做圆周运动，由于运动的电荷就是电流，电流必然产生磁场。这个产生的磁场就是行星的磁场，地球的磁场也是类似的原因产生的。这个假说和各个行星磁场的有无和强弱现象符合。
扩展资料
地球磁场对于地球的生命起到非常重要的作用，它可以使我们免受紫外线、宇宙射线、太阳风暴的照射，而且它会保护地球的大气层。
而火星它的内部由于不存在着液态金属，使得它的磁场非常的弱小，在经过数千次撞击后，最终它的磁场消散，不到10亿年的时间，火星的大气层就被太阳剥离了。所以火星才不具备居住生物的条件。
参考资料来源：百度百科-地球磁场
地球的磁场是怎样产生的？
地球的磁场是如何产生的，具体是什么原理呢？
地球磁场产生原因：现在比较能获得公认的理论是“地球液态铁镍流体在地核外流动的发电机理论”，当然也有反对者认为铁镍流体在高温下已经完全失磁等，认为“地核极高的温度下会导致大量的电子逃逸出来，地幔间会形成负电层。按照麦克斯韦的电磁理论：电动生磁，磁动生电。所以，要形成地球南北极式的磁场”，但此理论无法解释金星为何没有磁场。
尽管现在对地磁产生原因还没有一个确切的说法，但答主认为“发电机理论”更靠谱一些；虽然我们依然搞不清楚成因，但它却一直默默的在保护地球。
地球磁场让太阳发射的高能粒子偏转偏离地球和少部分进入不适合生存的两极，保护了地球中低纬度生存的动植物等。
但未来可能存在地磁反转这一个过程，会出现混乱的磁极或者多个磁极，这将造成比较严重的后果，其直接表现就是世界各地都有可能出现极光，指南针会失去作用，凭地磁导航的大量鸟类会出现大规模死亡，地磁异常的强烈变动还将导致大规模停电的极为严重的后果。
极光示意图
地球磁场形成的真正原因是什么?
我们生存在这个地球上，对地球的探索我们从未懈怠过，因为我们的探索，我们的科学研究在不断地进步，我们为了能够在地球上持续发展和生存，所以不断地加深对地球的探索，所以生活中我们能用的资源也越来越丰富，通过探索地球，我们知道了地球磁场的存在，但是地球磁场存在的真正原因是什么？地球上有磁场是因为地核，地核内有不断流动的熔融状态金属。
在地理学的课程上，我们都能够了解到地球的大概组成，我们的地球是由地壳、地幔和地核组成，而地核是地球有磁场存在的真正原因，地核的内部存在着大量熔融状态的金属，并且这些金属一直在不停地流动，由于这些金属中的自由电子，在高温和巨大的压力作用下形成了股巨大的电流，所以就有了地球上的磁场。
地球上的一切对我们人类而言都是有意义的，地球上的磁场也是，磁场存在的意义给我们的影响是深远的，关注天文学的人应该有了解太阳风的危害，而磁场让我们免受了它的危害，据科学家研究金星和火星曾与地球一样是有生命存在的，可是由于没有了磁场，所以现在只剩下了一片片的荒芜，可想而知，如果我们没有了磁场，太阳风将给地球上的所有生命带来灭顶之灾，所以我们该庆幸地核内流动的熔融状态金属。
我们都听过一句哲学，“存在即合理”，世界上的万事万物，存在就是有存在的道理，我们的生态平衡就可以很好表达了很多东西存在的价值，就像蚯蚓存在可以松土，松土可以培育植物，植物可以净化空气……而地核内有流动的熔融状态金属，可以形成磁场，而磁场可以阻挡太阳风。
地磁是怎样产生的？
地球磁场成因是地球物理学重大理论难题之一，它与地球演化、地球内部能量和物质运动、天体磁场的成因等问题密切关联。
• 几百年来，这个题目一直吸引着许多科学家，他们曾先后提出过不少假说。
• 如旋转磁效应、旋转电荷、自由衰减电流，磁暴引起的电磁感 应、热电效应、重物旋转、绕结理论等等。
• 虽然这些假说都具有一定的意义，但却没有一种令人满意的解释地球的永磁性问题。
• 任何一种合理的地磁成因论，都必须从地球内部的结构和性质出发，能解择地球磁场下述的一些现象:
• (1) 地球磁场在近地空间的形态，接近于一个中心磁偶极子磁场；
• (2) 地磁轴偏离地球自转轴通常只是一个不大的角度，而且就大约10^6a的时间平均而言地磁轴与地球自转轴相重合
• (3) 地球磁矩大约为10^22一10^23A·m^2，而且在整个地磁场 历史 中变化不大。地球磁场在地面上的强度约为0.5x10^-4T；
• (4) 地球磁场具有非偶极子磁场成分；
• (5) 地球磁场存在长期变化现象，并且可能具有10^2、10^3年和10^4年量级的一些分立周期；
• (6) 地球磁场会反复发生倒转；
• (7)地球磁场至少已存在10^9a。
•假设宇宙大爆炸过后，形成了新的星系，地球磁场的初始状态是受到太阳磁场的影响而产生的地磁场。在太阳强大磁场的作用下，由于地球的公转，使其地球中的类似于环形铁镍金属物质的导体切割太阳的磁力线，从而形成了环形电流。巨大的环形电流在太阳磁场的作用下产生运动，这个运动推动了地球的自转，地表的环形电流远小于地幔和地心，所以，对地球的公转和自转影响不会太大(因为地表中的铁镍物质体积和密度远小于地幔和地心)地球初始的自转速度较慢。因为地球的自转，又增加了地幔和地心的环流(电流)强度，也就使地球的自转速度(提升)永远保持在当前的恒定速度。于此同时，也增加了地表铁镍物质的环形电流强度，这一强大的环形电流，促使地表环形铁镍金属物质产生强大的感应磁场，也就形成了地球的内部磁场，地球的内磁场远大于太阳的磁感应强度从而形成了独立的地球磁场。所以，地球的磁场由此而产生(地球只有永远的保持公转和自转运动，才会有地磁的产生)。
第一种看法认为地球内部有一个巨大的磁铁矿 ，由于它的存在，使地球成为一个大磁体。这种想象很快被否定了。因为即使地球核心确实充满着铁、镍等物质，但是这些铁磁物质在温度升高到760℃以后，就会丧失磁性。尤其是地心的温度高达摄氏五六千度，熔融的铁、镍物质早就失去了磁性。因而不可能构成地球大磁体。
第二种看法是认为由于地球的环形电流产生地球的磁场。因为地心温度很高，铁镍等物质呈现熔融状态，随着地球的自转，带动着这些铁镍物质也一起旋转起来，使物质内部的电子或带电微粒形成了定向运动。这样形成的环形电流，必定像通电的螺旋管一样，产生地磁场。但是这种理论如何去解释地球磁场在 历史 上的几次倒转呢?
第三种看法认为是地球内部导电流体与地球内部磁场相互作用的结果，也就是说，地球内部本来就有一个磁场，由于地球自转，带动金属物质旋转，于是产生感应电流。这种感应电流又产生了地球的外磁场。因此这种说法又称做'地球发电机理论'。这种理论的前提是有一个地球内部磁场，那么，这个地球内部磁场又是来源于什么地方呢?它的变化规律又是怎样的呢?这又无法解释！
地球磁场是怎么产生的
从我国古人发明指南针以来,人们就已经知道地球存在着南北极对称的磁场,几千年来,人们对这个磁场的存在习以为常,很少有人对此现象的本质做过深入的研究.大约在本世纪50年代末,人们发现地球的磁场让太阳风"压"在一个水滴形的区域中,称之为磁层.地球的巨大磁场从此开始引起许多人的注意.
传统的观点认为,地磁场是由地球内部的铁质物质形成的.有的科学家甚至十分肯定地说,地球有一个铁质的地核,有许多科普文章也是如此解释的,这真是无稽之谈.
为了说明这一点,我们不妨回顾一下居里夫妇的研究成果.我们现在所见到的铁磁质是铁的化合物或铁与其它物质的混合物,它们的特性虽然与地磁场极其相似,但绝对不是地磁场成因.因为居里夫妇的实验证明,铁磁质在770℃(居里温度)的高温中磁性会完全消失.在地层深处的高温状态下,铁会达到并超过自身的熔点呈现液态,决不会形成地球磁场.
法国科学家安培在一百多年前就已揭示了"磁现象的电本质",事实上人们早就应该明白地磁场的产生必然是与电现象有本质联系的.
按照物理学研究的结果,高温,高压中的物质,其原子的核外电子会被加速而向外逃逸,所以,地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来,地幔间会形成负电层.
按照麦克斯韦的电磁理论,可以总结出这样一句话:电动生磁,磁动生电.所以,要形成地球南北极式的磁场,必然需要形成旋转的电场,而地球自转必然会造成地幔负电层旋转,即旋转的负电场.
磁场由此而生.
然而,这会不会使人们陷入"先有鸡还是先有蛋"的困惑之中呢 也就是说,磁场,电流和旋转,这三个基本条件,哪一个是先产生的呢
这里没有牛顿说的"上帝的第一次推动",那么,是什么原因导致了康德所说的"第一次起动"呢
这第一次起动,可以理解为第一次激发(激磁),这种激发来源于三个渠道:一是另一个星体磁场的影响二是另一颗星体电场的影响三是撞击造成的旋转.
只要有这三个条件中的任何一个,轴对称的磁场和稳定的自转就被启动了.在这三个条件中,第一条是主要的.从多年的实践来看,地球磁场受到太阳磁场的影响是很大的,地球的磁极与南北极不重合现象,就是太阳磁场对地球的第一次激发造成的,因为地轴与赤道面存在着一定的倾斜角度.
天文学发现天王星的磁场不是两极对称的,而是弯曲的,如果这是真实的,也可以说明它受到了另一个磁场"太阳磁场"的影响.其原因与它的运行姿态密切相关,它是"躺"在公转轨道上运行的,太阳磁场的影响使它的磁场发生了弯曲.
地核中大量电子的逃逸必然使地内存在定向的电流,这可以用左手定则来断定:让地磁N极(地理南极)的磁力线穿过手心,拇指指向地球旋转的方向(由西向东),其余四指所指的方向就是电流的方向.由此可以看出,这个电流的方向是从地表指向地心的,由于电流的方向是电子运动的反方向,所以,可证明现阶段正有电子从地球深处向外逃逸.地球内部磁场根据右手定则来判断是个两端开口的椭圆蛋壳形状.
但是,地球内外挤压的过程不是永恒的,挤压的结果是达到原子核间斥力和正负电场引力的平衡.当挤压过程结束时,电流消失,自转驱动力会消失, 地磁场也将消失,太阳发射出来的各种射线会直达地表,密集的正电粒子对电子的中和作用将进一步增强,使地幔层的电子减少,负电场减弱.这必然使地心的压力减小,引力将会变小,地球的"腰围"也必然会变粗.当地核的斥力占有绝对优势时,地球将会进入膨胀期,地幔层的电子会回流向地心,如果此时地球仍存在一定的自转惯性,那么,地磁场的方向会发生变换如果此时的地球已完全停止自转,那么,还有可能是磁场的方向不变而改变的是自转的方向.因此,有两种结果产生:要么地磁反转,要么自转反向.
"地磁反转"学说对此提供了可*的依据——近年来,许多地质学家一致认为在过去的7600万年中地磁至少反转过171次.因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据.
法国和美国的科学家通过10Be分析法证实地磁场发生过逆转.地球上的Be(铍)元素都是以稳定的9Be存在的,如果有10Be存在则与地磁场消失有关,地磁消失时,磁层和电离层消失,宇宙射线中的高能粒子会直达地表,在它们的轰击下,氮氧等元素会发生裂变反应,产生7Be和10Be.7Be的半衰期很短,将很快消失,而10Be的半衰期却很长,找到10Be就等于找到了磁极反转的证据.七十年代,科学家在大西洋海底4731米深处发现了较高浓度的10Be,相应的地质年代为70万年,从而证实,在70万年前有过一次地磁反转.
——地磁反转,正是地电流的反向流动造成的.
乌克兰专家们也探测到,地球磁通量数值在最近200年里大大减小,按现有的速度递减,再过1000年地球的磁通量将降至零值.
英国地质观察中心阿兰·汤普森教授指出,地球磁场在 历史 上不止一次曾消失过,地球磁极的变换是这种现象的结果.有的科学家推断,地磁场发生逆转前,磁力急剧减弱,直至消失,其后约需1万年时间磁力强度才逐渐回复,但磁极方向却完全相反了.
这真是一项重大发现.
可以肯定,地磁变换的周期将越来越长,直到最终停止,成为一颗死行星.
如果仔细分析地磁产生的原因,人们就会明白,磁极变换和电子运动方向的改变是密不可分的两个现象,而这个过程是个耗能的过程,周期逐渐变长显然是不奇怪的,总有一天这个过程会完全终止,而使地球成为一颗没有电磁活动的死行星.
对于人类和所有生物来说,地磁变换是灾难性的.地磁消失后,太阳的各种射线都会直达地表,强烈的辐射会使动植物发生变异生长.当地磁变换后,地内电子回流的速度远远超过挤压时的逃逸速度,而且电流强度也比逃逸电流的强度大得多,这使地磁场的磁通量增加至现阶段的几倍甚至几十倍,较强的电流和磁场会给地球自转以强大的动力(安培力),地球将以极快的速度自转,地壳会被离心力扯裂,体积将增加至现阶段的数倍甚至数十倍.
由于负电场力的减弱,地球在太阳磁场中受到的洛仑兹力将会减弱,磁极反转使地球磁场与太阳磁场相排斥,公转轨道将向日外偏离,它将加入"外行星"的行列,这种现象将维持到下一次磁极变换.
因此,地球磁极的变换是人类面临的最大的威胁。
地球磁场是怎样产生的？
对地球磁场起源的探索，早在公元1600年前后就已经开始了，其主要假说有永磁体说、电流说、压电效应说、发电机理论等，其中永磁体说被铁、钴、镍的居里点实验否定，电流说由于电阻问题而被人们放弃，压电效应说由于其实验值都是在常温下获得的，据此推出的磁场强度微不足道而被人们抛弃，发电机理论由于不能说明南、北磁极翻转而受到质疑。那么，地球的磁场是如何产生的呢？
只有存在运动电荷或电流才能产生磁场，因此，地球磁场应该与地球内部的带电结构有关。但是，地球磁场的南北磁极还存在着一种小范围的低速运动，这种运动表明地球磁场不仅仅是地球内部的带电部分作旋转运动产生的，在地球内部还应该存在着一个相对稳定的内部电流。但地球内部为什么会长期稳定地带电、并存在一个相对稳定的内部电流呢？
据分析，地球内部地核的半径约为3500公里，温度在5540℃左右，压力大约为350万个大气压。在通常情况下，构成宏观物体的每个原子所带的正电量和负电量是等值的，这样，经中和后的宏观物体就不带电了。但由于地核及地幔下部物质受到的压力作用较大，温度也较高，一个在常温低压状态下被公认的常识，宏观物体不能自发地稳定带电的观点将不再成立。即在天体内部的高压状态下，物质都是带电量不等的离子体，高温等离子体、低温等离子体的电量“相等”是不可能的。
磁流体发电的实验表明，在上千度以上的温度状态下，物质中少量原子中的电子可以克服原子核引力的束缚而变成自由电子，同时原子则因失去电子变成带正电的离子，这种状态称之为低温等离子状态。地核的温度在5540℃左右，如此高的温度势必会使地核中少量原子中的电子克服原子核引力的束缚，变成自由电子，同时原子失去电子变成带正电的离子，在压力不是很高的状态下，失去电子的原子及克服原子核引力束缚的自由电子通常以等离子状态存在，热运动及原子核的静电引力作用使自由电子不能长期与失去电子的原子脱离开来。但是，当物质是在超高压作用下以密度极大的状态存在时，克服原子核引力束缚的电子，将在巨大挤压力的作用下，飘浮到地核与地幔的交界处，造成克服原子核引力束缚的自由电子与失去电子的原子长期脱离开来，笔者将这种现象称之为热压电效应。由于地核内部的原子总量非常巨大，可以产生大量的被分离电荷。
原子最外层电子的分布几率，会受到邻近原子中电子的静电排斥作用，由于地核中物质所受压力作用较高，物质密度较大，受到邻近原子中电子的静电排斥作用也相应较强，原子的最外层电子会部分地失去围绕原子核运动的空间，使原子最外层电子的分布向原子外扩张。与常压状态下金属中可自由运动的自由电子不同，在超高压压力作用下失去围绕原子核运动空间的电子，也不能在地核中其它邻近原子之间自由运动。由于整个地核的压力都较高，因此，地核中少量原子最外层电子的分布几率将一直延伸到压力较低的地核与地幔交界处甚至地幔中上部。地核中部分以自由电子状态存在的电子在压力作用下，朝压力较低的地核与地幔交界面附近甚至地幔中上部分布，使宏观的地核处于带正电状态，地核与地幔的交界面附近以及地幔中上部处于带负电状态，即发生热压电效应。
原子的基态通常处于较深的负能级状态，较弱的压力作用不能将其激发或电离，但较强的压力作用会以一种令原子最外层电子运动空间减少的形式，改变原子最外层电子的分布几率。由于更低的能态已经被其它电子占据，地核中被激发或电离的电子将在“浮力”的作用下朝外扩张，并在“浮力”作用与地核中所有失去电子的原子的库仑作用相平衡的位置，也即在地核与地幔的交界面附近，形成一个覆盖地核的电子壳层。将地核与电子壳层视为一个巨大的“原子”，地球磁场的产生就与这个巨大 “原子”的存在有关。
天体内部的热压电效应主要是将与原子分离的电子挤压出天体内部的高压区，如果电子没有与原子分离，则很难被大量地挤压出天体内部的高压区。
必须强调，由于电子具有波动性，每个飘浮到地核外部的电子的分布位置并不是固定不变的，而是有一定的范围，其飘浮的范围甚至有可能一直延伸到地球表面上来，也就是说，地球的表面有可能带有负电荷，在我们的周围也应该存在一个可以测量到的电势梯度。
美国的科学家通过实验观察发现，地核的自转与地壳和地幔并不同步。地核与地幔之间接触面积非常巨大，按照“常识”，充满液态岩浆的地核与地幔之间接触面上产生的摩擦力应非常巨大，足以使质量巨大的地核与地幔之间的相对运动在几年或几十年的“瞬间”趋于同步，但地核的旋转运动竟然能在上亿年的时间里与地幔不同步，这是为什么呢？
