地磁场的重要性，由于地磁场的存在能够使人类，甚至说整个地球免于太阳风的侵害，大部分带电粒子呢，就都被这个地球的磁场或者说磁层屏蔽掉了。

那地磁场是怎么来的呢？两种产生磁场的方式主要有两种，那地磁场属于哪一种呢？

简单说就是要么地球本身它就是个大磁铁，内部的磁畴天然的就是排列有序的，要么就是地球内部有电流。目前的理论人们更倾向于后者，就是这个地球内部有电流，那电流是如何产生的呢？

 
咱们来简单说一下地球的内部构造。地球的平均半径是6371公里，从这个地表往中心延伸，依次就是岩石圈、软流层、地幔、外核、内核这么五层，当然每个学科这个具体划分还不太一样。你比如说在这个地质学里边最上面那一层就叫地壳，总之这个地球它整体是有内部结构的，最内部的这个内核，主要就是由铁镍组成的这个固体硬核。半径是1200公里，再往外就叫做外核，这个外核的主要成分，依旧是铁和镍，但是由于它压力没有内部大，所以呢就以熔融态的形式呈现，就是这个融化了的铁和镍。

 
这个外核的厚度可以达到2200公里左右，也就是说从中心往外开始那么算，这个外核的边界，就是半径是3400公里的这么一个球体，那如果说从我们地表开始算呢？那就是深度2900公里左右就到达这个外核区域了。越往内部压强越大，温度就越高，这就导致这个液态的外核会形成对流，这个对流还不会是直上直下的，为什么呢？像台风为什么会形成一个涡旋呢？因为科里奥利力，同样外核也会受到科氏力的影响，所以大致就是以涡旋状的形式对流。这样就会形成一些电流回路，这些电流回路就会产生磁场。磁场再一变化就会产生电场，电场又进一步的影响这个电荷的移动，这个模型就叫做地核发电机原理。

 
这个原理，同样没有被证实，而且还存在一些未解之谜。你比如说按照这个发电机原理，这个地磁场它应该存在一个最初的扰动，就是初始磁场，那这个初始磁场是从何而来的呢？目前没有很好的解释，但应该是很早之前就来自地球之外。其次要想维持地球这个发电机常年运转，那你必定要耗费一定的能量，那这个能量又是从何而来的呢？这个问题目前也没有很好的解释，我目前只知道地球的这个磁场大概从34.5亿年前就已经存在了，这也就意味着无论这个能量从何而来都将是巨大的能量供应。而且地磁的这个方向它也并不是一成不变的，大概距今78万年前地球的磁场就发生过一次逆转，你再往前推，还有类似的事件发生。

 
那具体什么原因发生这个地磁逆转人们也不知道，只是知道这个周期大概会发生在10万到5000万年之间不等。所以根本问题，就是人们对于这个地球内部的这个构造还知之甚少，像在之前流传一句话说上天容易入地难，就是这样。有同学说那打井挖隧道呗，目前最深的钻井也就10公里量级，要想达到2900公里深度的地核，那还差得远。主要原因一个是深度越深，它这个硬度越大，另外一个原因就是深度越深它温度也会越高。所以这方面的进展是相当的缓慢，于是，有一部分计划就是说，我通过测量一些宏观层面的一个参数，来模拟这个地球内部它的准确的构造。

 
比如说我测量地球重力场的三维变化，这个数据我是可以通过发射卫星，然后通过一些精密仪器测量出来，哪个地方那个重力大，那它内部的这个密度，必然就会大。不过这个办法也只能说我间接地得到一些数据，然后我再通过计算机去模拟，还是不够直接。总之关于这个地磁场其实还有很多谜团没有被揭开。

 
通过测量重力场得到了大地水准面的模拟图，所谓大地水准面就是说，假设不考虑风，地球自转等等因素的影响，地球它就是一个静止的球。那么海洋的这个真实分布它应该是什么样的呢？大致就是这张图的样子，当然有这个夸张的成分，而且夸张的不少。

 
其实真实的地球还是很平衡的啊，有多平呢，咱们可以做个估算。地球的平均半径是6371千米，那我就假设我是画一个这个正球体，然后地球上最高的山峰珠穆朗玛峰也就8.8千米，最深的海沟马里亚纳海沟11千米。然后我再等比例缩小，如果说我把地球缩小到一个这个地球仪的一个尺寸，假设半径10厘米这么一个球，那么珠穆朗玛峰就只有0.14毫米左右，马里亚纳海沟呢只只有0.17毫米左右。也就是说它这个凹凸的这个程度还不到一毫米，就是这么平，所以图像只是为了让我们看起来更加直观，它并不一定是真实的。