地球磁場(chǎng)言是偶極型的,近似于把一個(gè)磁鐵棒放到地球中心,使它的Ｎ極大體上對(duì)著南極而產(chǎn)生的磁場(chǎng)形狀.當(dāng)然,地球中心并沒有磁鐵棒,而是通過電流在導(dǎo)電液體核中流動(dòng)的發(fā)電機(jī)效應(yīng)產(chǎn)生磁場(chǎng)的.地球磁場(chǎng)不是孤立的,它受到外界擾動(dòng)的影響,宇宙飛船就已經(jīng)探測(cè)到太陽(yáng)風(fēng)的存在.太陽(yáng)風(fēng)是從太陽(yáng)日冕層向行星際空間拋射出的高溫高速低密度的粒子流,主要成分是電離氫和電離氦.因?yàn)樘?yáng)風(fēng)是一種等離子體,所以它也有磁場(chǎng),太陽(yáng)風(fēng)磁場(chǎng)對(duì)地球磁場(chǎng)施加作用,好像要把地球磁場(chǎng)從地球上吹走似的.盡管這樣,地球磁場(chǎng)仍有效地阻止了太陽(yáng)風(fēng)長(zhǎng)驅(qū)直入.在地球磁場(chǎng)的反抗下,太陽(yáng)風(fēng)繞過地球磁場(chǎng),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),于是形成了一個(gè)被太陽(yáng)風(fēng)包圍的、彗星狀的地球磁場(chǎng)區(qū)域,這就是磁層.地球磁層位于地面600～1000公里高處,磁層的外邊界叫磁層頂,離地面5～7萬公里.在太陽(yáng)風(fēng)的壓縮下,地球磁力線向背著太陽(yáng)一面的空間延伸得很遠(yuǎn),形成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,稱為磁尾.在磁赤道附近,有一個(gè)特殊的界面,在界面兩邊,磁力線突然改變方向,此界面稱為中性片.中性片上的磁場(chǎng)強(qiáng)度微乎其微,厚度大約有1000公里.中性片將磁尾部分成兩部分：北面的磁力線向著地球,南面的磁力線離開地球.1967年發(fā)現(xiàn),在中性片兩側(cè)約10個(gè)地球半徑的范圍里,充滿了密度較大的等離子體,這一區(qū)域稱作等離子體片.當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)劇烈時(shí),等離子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力線向地球極區(qū)沉降,于是便出現(xiàn)了千姿百態(tài)、絢麗多彩的極光.由于太陽(yáng)風(fēng)以高速接近地球磁場(chǎng)的邊緣,便形成了一個(gè)無碰撞的地球弓形激波的波陣面.波陣面與磁層頂之間的過渡區(qū)叫做磁鞘,厚度為3～4個(gè)地球半徑.地球磁層是一個(gè)頗為復(fù)雜的問題,其中的物理機(jī)制有待于深入研究.磁層這一概念近來已從地球擴(kuò)展到其他行星.甚至有人認(rèn)為中子星和活動(dòng)星系核也具有磁層特征.形成的原因 通常物質(zhì)所帶的正電和負(fù)電是相等數(shù)量的,但由于地球核心物質(zhì)受到的壓力較大,溫度也較高,約6000°C,內(nèi)部有大量的鐵磁質(zhì)元素,物質(zhì)變成帶電量不等的離子體,即原子中的電子克服原子核的引力,變成自由電子,加上由于地核中物質(zhì)受著巨大的壓力作用,自由電子趨于朝壓力較低的地幔,使地核處于帶正電狀態(tài),地幔附近處于帶負(fù)電狀態(tài),情況就象是一個(gè)巨大的“原子”.科學(xué)家相信,由于地核的體積極大,溫度和壓力又相對(duì)較高,使地層的導(dǎo)電率極高,使得電流就如同存在于沒有電阻的線圈中,可以永不消失地在其中流動(dòng),這使地球形成了一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度較穩(wěn)定的南北磁極.另外,電子的分布位置并不是固定不變的,并會(huì)因許多的因素影響下會(huì)發(fā)生變化,再加上太陽(yáng)和月亮 的引力作用,地核的自轉(zhuǎn)與地殼和地幔并不同步,這會(huì)產(chǎn)生一強(qiáng)大的交變電磁場(chǎng),地球磁場(chǎng)的南北磁極因而發(fā)生一種低速運(yùn)動(dòng),造成地球的南北磁極翻轉(zhuǎn).太陽(yáng)和木星亦具有很強(qiáng)的磁場(chǎng),其中木星的磁場(chǎng)強(qiáng)度是地球磁場(chǎng)的20至40倍.太陽(yáng)和木星上的元素主要是氫和少量的氦、氧等這類較輕的元素,與地球不同,其內(nèi)部并沒有大量的鐵磁質(zhì)元素,那么,太陽(yáng)和 木星的磁場(chǎng)為何比地球還強(qiáng)呢?木星內(nèi)部的溫度約為30000°C左右,壓力也比地球內(nèi)部高的多,太陽(yáng)內(nèi)部的 壓力、溫度還要更高.這使太陽(yáng)和木星內(nèi)部產(chǎn)生更加廣闊的電子殼層,再加上木星的自轉(zhuǎn)速度較快,其自 轉(zhuǎn)一周的時(shí)間約10小時(shí),故此其磁場(chǎng)強(qiáng)度自然也要比地球高的強(qiáng).事實(shí)上,如果天體的內(nèi)部溫度夠高,則天體的磁場(chǎng)強(qiáng)度與其內(nèi)部是否含有鐵、鈷、鎳等鐵磁質(zhì)元素?zé)o關(guān).由于太陽(yáng)、木星內(nèi)部的壓力、溫度遠(yuǎn)高于地球,因此,太陽(yáng)、木星上的磁場(chǎng)要比地球磁場(chǎng)強(qiáng)的多.而火星、水星的磁 場(chǎng)比地球磁場(chǎng)弱,則說明火星、水星內(nèi)部的壓力、溫度遠(yuǎn)低于地球.關(guān)于地球磁場(chǎng)的形成原因,一種關(guān)于地球磁場(chǎng)成因的假說認(rèn)為：地球磁場(chǎng)的形成原因和其它行星的磁場(chǎng)的形成原因是類似的,地球或其它行星由于某種原因而帶上了電荷或者導(dǎo)致各個(gè)圈層間電荷分布不均勻.這些電荷由于隨行星的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng),由于運(yùn)動(dòng)的電荷就是電流,電流必然產(chǎn)生磁場(chǎng).這個(gè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是行星的磁場(chǎng),地球的磁場(chǎng)也是類似的原因產(chǎn)生的.這個(gè)假說和各個(gè)行星磁場(chǎng)的有無和強(qiáng)弱現(xiàn)象符合的非常完美.