Примерно в это же время, в начале двадцатого века, работами Ж. Лармора [5] и Е.С. Булларда
[6] были открыты новые способы генерации магнитного поля. А именно, дополнительное магнитное поле возникало при движении проводящей жидкости в магнитном поле у Ж. Лармора. У Е.С. Булларда возбуждение магнитного поля происходило за счет механического вращения в однодисковой (безрезультатно) или затем в двухдисковой конструкции. Эти способы были названы динамо возбуждением, в котором магнитное поле разбивалось на две составляющие – тороидальную и полоидальную. Их взаимодействие должно было бы привести к наращиванию полоидального магнитного поля за счет тороидального. Бурное развитие работ по динамо возбуждению магнитного поля у нас восходит к работам С.И. Брагинского [7], который разрабатывал кинематические модели динамо возбуждения на основе уравнения индукции с динамо слагаемым Ж. Лармора. Это уравнение не допускает цилиндрически симметричную индукцию тороидальным магнитным полем полоидального. На эту сторону дела указал Т. Кауллинг [8]. Чтобы преодолеть запретительную теорему Т. Кауллинга С.И. Брагинский ввел в уравнение индукции малые добавки. Это подавило симметрию, но окончательный результат стал сильно зависеть от этих добавок. Тем не менее, в монографии Г. Моффата [9] теории С.И. Брагинского отведена в тексте целая глава.
В астрофизике основополагающими работами считаются работы Ю. Паркера [10], М. Штеенбека–Ф. Краузе[11], в нашей научной литературе преобладают работы Я. Б. Зельдовича
– А. Рузмайкина и их последователей [12]. В основу генерации тороидальных и полоидальных магнитных полей в астрофизике заложено явление конвекции звездного вещества. Конвекционные вихри большой мощности наблюдаются на Солнце, что приводит к выбросу огромных масс в околосолнечное пространство
. Механизм конвекции звездного вещества оказался настолько притягательным, что современные авторы попытались перенести его в земные условия, предполагая наличие конвекции, в том числе и в кристаллической мантии Земли. С этой целью была подработана соответствующая математика, вопреки известному в физике факту о невозможности конвекции в твердых телах. Уравнение Навье-Стокса в классическом приближении Обербека-Буссинеска [13] упростили до предела, удалив из него вязкость, теплопроводность, электропроводность и т.д. Такое усеченное уравнение может выдать конвекцию даже в твердых телах с вязкостью в 1022 Пуаз и более. Этот результат настолько увлек геологов, что был возрожден Вегенеровский горизонтальный дрейф континентов.
Земная кора разбивалась на бесконечное число горизонтальных блоков, которые «трутся» друг о друга, как белые медведи о земную ось из известной песенки. Это увлечение проходит, но медленно, поскольку на нем выросла целая плеяда членов Российской академии от горизонтальной геодинамики. Хотя простая физико-математическая проверка по полному уравнению Навье – Стокса и индукции магнитного поля при известных параметрах жидкого ядра с учетом вращения Земли указывает на то, что даже в жидкой части ядра Земли конвекция невозможна из-за вращения, которое подавляет все другие компоненты скорости, кроме скорости, следящей за вращением [14]. Ссылка геологов на то, что конвекция по времени занимает миллионы лет, не состоятельна потому, что в этом миллионном по времени интервале по отношению к нему Земля вращается с «бешеной» скоростью, подавляя все медленные движения вещества, если даже они где-то возникнут, кроме движений, следящих за вращением.
Вторая не менее активно развиваемая физиками и геофизиками теория динамо возбуждения магнитного поля восходит к возможности преобразования тороидального магнитного поля в полоидальное. Это направление весьма популярно среди физиков США, Канады и отчасти Англии. Ими опубликовано несколько десятков статей, обсуждающих самые различные аспекты теории динамо возбуждения магнитного поля как такового [9]. В самое последнее время ставится и отчасти решается вопрос о лабораторном воспроизведении динамо возбуждения магнитного поля. В качестве главного результата, приложимого к геомагнетизму, называется воспроизведение характерных черт, присущих магнитному полю Земли, например, преобладание магнитной энергии над кинетической энергией конвективных течений. Следует отметить, что современные работы по теории динамо возбуждения магнитного поля имеют теоретический характер и с экспериментальными данными прикладного геомагнетизма практически не пересекаются.
Прикладной геомагнетизм всецело восходит к наблюдениям реальных магнитных полей на Мировой сети магнитных станций, или при сплошной магнитной съемке поверхности Земли, осуществленной в 1964/65 гг.
Если сосредоточиться на прикладном геомагнетизме, то по оценке У.Д. Паркинсона [15 стр. 166] для существования магнитного поля на поверхности Земли тороидальное поле в Земле должно в 500 раз превосходить наблюдаемое на Земле полоидальное магнитное поле, пересчитанное по непрерывности в жидкую часть ядра. Это обстоятельство «принудило» геофизиков считать, что большое по напряженности магнитное поле может существовать внутри Земли, но не выходить на поверхность. Вокруг этой сомнительной возможности сосредоточены многочисленные современные теоретические работы по динамо возбуждению магнитного поля Земли, в которых, тем не менее, замалчивается вопрос – откуда возьмется столь мощное тороидальное магнитное поле внутри Земли, и что препятствует его выходу на поверхность. Вблизи поверхности нет пород с большой магнитной проницаемостью и поверхностных электрических токов, магнитное поле которых могло бы скомпенсировать огромное магнитное поле, восходящее к поверхности Земли.