現(xiàn)在科學家們已基本掌握了地磁場的分布與變化規(guī)律,但是,對于地磁場的起源問題,學術界卻一直沒有找到一個令人滿意的答案.
目前,關于地磁場起源的假說歸納起來可分為兩大類,第一類假說是以現(xiàn)有的物理學理論為依據(jù)；第二類假說則獨辟蹊徑,認為對于地球這樣一個宇宙物體,存在著不同于現(xiàn)有已知理論的特殊規(guī)律.
屬于第一類假說的有旋轉(zhuǎn)電荷假說.它假定地球上存在著等量的異性電荷,一種分布在地球內(nèi)部,另一種分布在地球表面,電荷隨地球旋轉(zhuǎn),因而產(chǎn)生了磁場.這一假說能夠很自然地通過電與磁的關系解釋地磁場的成因.但是,這個假說卻有一個致命缺點,首先它不能解釋地球內(nèi)外的電荷是如何分離的；其次,地球負載的電荷并不多,由它產(chǎn)生的磁場是很微弱的,根據(jù)計算,如果要想得到地磁場這樣的磁場強度,地球的電荷儲量需要擴大1億倍才行,理論計算和實際情況出入很大.
以地核為前提條件的地磁場假說也屬于第一類假說,弗蘭克在這類假說中提出了發(fā)電機效應理論.他認為地核中電流的形成,應該是地核金屬物質(zhì)在磁場中做渦旋運動時,通過感應的方式而發(fā)生的.同時,電流自身形式的場就是連續(xù)不斷的再生磁場,好像發(fā)電機中的情形一樣.弗蘭克所建立的模型說明了怎樣實現(xiàn)地磁場的再生過程,解釋了地磁場有一定的數(shù)值.但是在應用這種模型的時候,卻很難解釋地核中的這種電路是怎樣通過圓形回路而閉合的.此外,這個模型也沒有考慮到電流對渦旋運動的反作用,而這種反作用是不允許渦旋分布于平行赤道面的平面內(nèi)的.
屬于第一類假說的還有漂移電流假說、熱力效應假說和霍爾效應假說等,但這些假說都不能全面地解釋地磁場的奇異特性.
關于地磁場起源還有第二類假說,這其中最具代表性的就是重物旋轉(zhuǎn)假說.
1947年,布萊克特提出任意一個旋轉(zhuǎn)體都具有磁矩,它與旋轉(zhuǎn)體內(nèi)是否存在電荷無關.這一假說認為,地球和其他天體的磁場都是在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的,也就是說星體自然生磁,就好像電荷轉(zhuǎn)動能產(chǎn)生磁場一樣.但是,這一假說在試驗和天文觀測兩方面都遇到了困難.在現(xiàn)有的實驗條件下,還沒有觀察到旋轉(zhuǎn)物體產(chǎn)生的磁效應.而對天體的觀測結果表明,每個星球的磁場分布狀況都很復雜,尚不能證明星球的旋轉(zhuǎn)與磁場之間存在著必然的依存關系.
因此上說,關于地磁場的起源問題,學術界仍處在探索與爭鳴之中,尚沒有一個具有相當說服力的理論,對地磁場的成因作出解釋.