Обзор литературы. 
Магнитное поле Земли и других небесных тел

О магнитном поле Земли

Модели земного магнетизма Всё можно понять в окружающей природе. Непонятно только, почему есть звёзды на небе и откуда у Земли магнитное поле.

Реплика, приписываемая Л. Д. Ландау Загадка магнитного поля Земли уже насколько веков волнует исследователей.

Один из первых европейских учёных современной формации У. Гилберт издал в 1600 году книгу «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле» [4].

Рис. 1. Уильям Гилберт (1544…1603) — английский физик, предложил первую модель земного магнетизма, ввёл понятия электрического и магнитного полей

Принято считать, что самый важный экспериментальный факт, которому должна удовлетворять модель магнитного поля Земли, есть дипольный характер главного поля с величиной напряжённости вблизи полюсов примерно равной 1 Э.

Гилберт предполагал, что внутри Земли имеется область, заполненная намагниченным ферромагнетиком (если использовать современный термин). Более поздние исследования показали, что температура в центральной области Земли высока — выше температуры Кюри ферромагнетиков. Поэтому намагниченным ядро Земли быть не может.

Позже предлагалось много различных моделей магнитного поля Земли. В частности, несколько моделей, основанных на модели термоэлектричества. В 40-е годы прошлого века была разработана модель динамо [5], которая завоевала признание специалистов.

Следует заметить, что для работы такого механизма необходимо наличие некого затравочного поля, которое может быть усилено. В присутствии только космического поля (? 10?-7 Э), работоспособность этой модели вызывает большие сомнения.

Сомнения в работоспособности модели динамо в последующие десятилетия возникали у многих учёных, и по этой причине вплоть до последнего времени появляются всё новые модели этого явления.

Гипотеза Блэкетта По другому к проблеме магнитных полей космических тел подошёл барон П.М. С. Блэкетт, Нобелевский лауреат и Президент лондонского королевского общества [6].

Он высказал предположение о том, что магнитное поле порождается не только движущимся электрическим зарядом, но и любой движущейся нейтральной массой. Позже стали предполагать, что это может быть следствием того, что электрические заряды электрона и протона не равны друг другу. Оценивали, что их разница должна быть очень мала — не уровне 10?-18e.

Рис. 2. Нобелевский лауреат барон Патрик Мейнард Стюарт Блэкетт (1897…1974).

Однако такой ничтожной разницы было достаточно, чтобы у всех космических тел за счёт их вращения вокруг собственной оси возникло магнитное поле той величины, которую дают измерения.

Естественно, что при таком подходе должна существовать связь между магнитным моментом космического тела м и его моментом вращения L. Блэкетт показал, что отношение этих величин (гиромагнитное отношение) зависит только от мировых констант:

?=мL??Gc,.

здесь G — гравитационная константа, c — скорость света.

Однако гипотеза Блэкетта была отвергнута, несмотря на её красоту и привлекательность. Причём отказался от неё сам Блэкетт. Высокоточные эксперименты, проведённые Блэкеттом, а также и другими экспериментаторами, показали, что магнитное поле искомой напряжённости электрически нейтральные массивные тела в лабораторных условиях не создают.