指南针在月球上能用么?
由于月球并不具备全球性的大型磁场,因此指南针在月球表面并不能准确指明方向。
实际上这个问题主要涉及两点:①指南针的工作原理,②月球磁场是否存在。所以接下来我们就来简单介绍下这两点。指南针的工作原理
指南针是我国四大发明之一,演变至今,其主要构成部件实际上就是一根磁针,受到地球磁场的作用,这根磁针会指向南北方向,也就是磁针的北极指向地磁南极,磁针的南极指向地磁北极(这里需要注意一点,地磁南极所在位置是在地理北极附近,而地磁北极是在地理南极附近,并且地磁的南北极与地理的南北极并不重合,二者有偏差)。
指南针里的磁针之所以会指明南北方向,是因为在地球磁场这个环境下,我们可以打个比方,地球内部存在一根巨大的条形磁铁,这个磁铁的南北极与地理上的南北极近似重合(上段说过了,只是近似,实际上有偏差)
而关于磁场,我们可以用磁感线来描述,在磁铁外部时,磁感线是从磁北极出发,进入磁南极,因此放置在地表的指南针,其磁针的指向也代表了磁感线的走向,磁针的北极指向地磁南极,磁针的南极指向地磁北极,也就是标志N的一端,指向地理北极,标志S的一端,指向地理南极。月球磁场是否存在
根据众多的测量实验,月球上并不存在类似地球那样的全球性大型磁场,有的只是分布不均,且微弱的磁场(强度只有地磁的千分之一以下)。
按照目前的磁场形成理论,我们将其称之为"发电机理论",比方说地球的磁场,是由于其液外核的导电流体的对流运动产生的,简单来说就是地球内部由一圈液态金属(铁)存在对流运动,产生了地球磁场。
然而对于月球而言,其平均密度大约每立方米3.3吨,与月表岩石的密度基本相当,进而说明了一个问题——"月球内部缺乏重金属元素",因此月球不可能同地球一样,拥有一个高密度、大质量的镍铁核心,因此液态核心的存在也比较缺乏,并且月球自转速度也不够快(相比于地球的24小时一圈,月球自转周期是27天)。
下图为月球内部结构
我们可以看到,月球的结构与地球类似,月壳、月幔、月核,其中月核半径330公里,固态内核半径240公里,剩余仅有的90公里才是液态外核,而且更为重要的一点,月河的平均温度在一千到一千五百摄氏度,相比于地球内核的五千多摄氏度,显然月球已经冷了,而足够的热量正是对流运动的关键,所以月球缺乏这一点。
所以我们可以得到结论,月球目前已经不具备形成类似地球磁场,这样的全球性大磁场的条件,因而指南针放到月表,也没法准确指明南北。期待您的点评和关注哦!
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