以前幾種不成熟的學說如下:

①“地心磁體說”:認為地核和地幔內存在一塊天然磁體,所以地球有磁場。由於地核和地幔的溫度都很高(地核界麵約2400K,100千米深處的地幔約1500K),大大超過了鐵和鎳的居裏點(分別約1043K和631K),所以這一假說不能成立。

②“導電球磁體說”:由於探空火箭發現靠近地表有一徑向電場,電場方向向下,所以地球表麵帶負電荷(計算約為5×105庫侖),地球外導電層帶正電荷,其間以厚約50千米的不良導電層隔開。由於地球自轉形成自東向西的環形電流,和外導電層正電荷隨地球自轉而產生的環形電流都形成磁場,其總和就是地球磁場。但計算表明,這兩個磁場都比實際地磁場弱得可忽略不計:實際地磁場約5×105特斯拉;地球環形電流磁場約10-13特斯拉,外導電層環形電流磁場也微不足道。

③“太陽風感生電流磁場說”:1958年,美國詹姆斯·範·艾倫小組由“探險者”和“先鋒”號衛星發現地麵上空的兩條寬大輻射帶(當時人稱“艾倫輻射帶”),後來的衛星證實實際僅是一條輻射帶,此後便稱為磁層。由於太陽風中的高能帶電粒子(主要是質子和電子)高速進入磁層,會受到洛侖茲力而偏轉,在磁層頂部形成電流,其方向與地球自轉方向相同。這一電流在地球表麵產生的磁感應強度即是地磁場。由於太陽風會因麵對太陽或背離太陽而變,因而地磁場也會變化的,但實際地磁場卻相對保持恒定。所以,這一假說也未根本解決地磁起源問題。

④“自激發電機說”:認為地球基本上是一個導電流體球,地核中原來就存在像銀河中某處存在的那種弱磁場,液態地核中持續發生差異運動或對流;按磁流體力學規律,地核物質和上述弱磁場相互作用,引起自激發電機效應,使原弱磁場加強而形成地球磁場。但這種假說未經證實,也不能解釋地磁南北磁極會顛倒的變化。地球磁場的磁極顛倒的原因是什麼?這也是1997年第4期《自然》雜誌載文中當今世界97個物理難題中的第17個難題。

1996年9月18日,《參考消息》登載了日本文部省核聚變研究所一個研究小組負責人佐藤哲也的研究成果:他們用電子計算機模擬實驗表明,地球是由最深部的高溫鐵塊——內核(熱源)及其外部流動的鐵等構成的外核(流動體)構成。熱源的熱變成能源,在外殼形成幾個柱狀等離子旋渦,複雜的運動產生電流,從而形成地球磁場。這與前述美國格拉茨邁爾等關於地球形成原因的說法有一些相似之處。

銅草引路

1949年,地質學家伍德沃德在讚比亞西北的卡倉瓜考察。一天,他偶然發現該地有一種他未曾見過的開藍花唇形的草本植物,當地人稱“和氏羅勒”。經過一步考察後,他還發現,凡是適宜這種草生長的地方,土壤中的含銅量都很高。

這兩個偶然事件促使他對這種草進行栽培試驗,以研究為什麼長這種草的土壤中總是含銅較多,草和銅之間有沒有聯係。

經過試驗,他終於從中得到信息和啟發,由它可追溯到銅礦。由此,他終於找到了一個儲量為9億噸的大銅礦,其引路人就是這種植物,於是它被命名為“銅草”。