地光是怎样产生的?

如题所述

地光是由岩块相对摩擦产生的。米尔恩是一位长年工作在野外的地质学家,有一天,他在野外采集岩石、矿物标本,手中的锤子落在坚硬的岩石上时,点点火星迸溅出来。米尔恩从这种现象中得到了启发,第一个提出了地光是地震时岩块相对运动发生摩擦而产生的发光现象。1954年,前苏联学者邦奇科夫斯基也把地震发光比喻为马蹄与石头道路撞击而产生的火花。

这种说法是探索地光成因的一次有益尝试,但它的解释只是对某种形态的地光说得通,对地光的其他形态则难以奏效。例如,有些地光发生在半空中,似乎与地面岩石的摩擦无关;有些地光还伴随有类似日光灯的自动闪烁,这显然也无法用摩擦生光来解释。另外这种观点也很难说明在震区广阔的范围内都可观察到地光以及球形光和柱状光的缘由。因为按照岩块摩擦发光的假说,地光应该主要分布在裂隙带附近,并与裂隙的分布方向一致,发光的部位应接近地面。根据水的毛细管电位理论。日本学者寺田寅彦闲来无事,对物理学中的电动现象甚感兴趣。他看到液体和固体相对运动时,常伴随有一些电现象,即在液体和固体的接触面上会出现两层异种电荷。如果液体在压力下通过一个固体毛细管,那么就会在毛细管的两端出现电位差,这就是流动电位。这位学者由此萌发了水的毛细管电位理论,试图能在地光成因问题上一显身手。他认为,一场强烈地震所影响的深度可与地面波及的范围相当。在地震影响的深度范围内,地下水受到挤压,便通过岩石的孔隙向上移动,产生流动电位。寺田推测,地下水所受到的压力,相当于100千米厚的岩柱所产生的压力。根据计算,它所产生的电位差可达到300万伏。显然,这样巨大的电位差足以导致产生高空放电,形成地光。寺田的理论得到了日本部分学者的支持,但国际上多数学者对这理论提出了质疑。尤其是美国学者麦克唐纳对寺田计算出来的300万伏电位差表示怀疑。这位美国人设想了地球内部产生电位差的各种可能原因,研究了地下核爆炸时所产生的压力对地下水流经岩石和土壤中孔隙的流动电位的影响,结果发现,在300多米的深度范围内,能产生的最大电位差仅有几百毫伏。即使地震的影响能达到100千米的深度,所产生的电位差也不过几百伏,远比寺田所说的小得多。这样小的电位差,是不可能引起大气发光的。

这个水的毛细管电位理论,就这样夭折了。

石英的压电效应说。芬克尔斯坦和鲍威尔,当年曾是继美国人麦克唐纳之后水的毛细管电位理论的主要反对者。他们在推翻日本学者的理论以后,提出了石英的压电效应说,企图利用地电电位差来解释地光的形成。

从现有资料看,地光是地震时有着多种成因的发光现象的总称。要想彻底揭开它的形成之谜,就必须加强对地光的科学观察,特别是要用现代的先进技术装备,及时地捕捉有关地光的各种信号,并仔细地区分不同类型,最后终将洞悉地光的秘密。

中国地球物理学家郭自强最近通过岩石压裂实验研究,得知岩石在受到压力发生破裂时,会放出强烈的电子流。地震发生之前,岩石受到地壳应力作用而破裂,也会产生强电子流,这些电子流可以通过地壳裂缝进入大气,使空气分子电离而产生地光,这是目前世界上对地光的最新解释。

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第1个回答  2021-01-08

地球上的极光是如何产生的?赫罗图又是什么?

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