ダイナモ効果・ダイナモ理論を語る。

トップページ＞太陽系の目次＞惑星の科学＞ダイナモ効果・ダイナモ理論

ダイナモとは

地球や太陽は磁場を持つ。
つまり、磁石としての働きを持っているのである。
このように天体に磁場を発生させるメカニズムをダイナモ効果という。

磁石は金属で出来ている。
ところが、地球や太陽は金属ではないので、本来、磁場を持たないはずだ。
地球や太陽はダイナモ効果によって磁場を発生させているのである。

ダイナモとは発電機の意味である。

また、ダイナモ効果によって、天体に磁場が生じることを示す理論をダイナモ理論という。

地球は地殻、マントル、核から構成されている。
地殻とマントルは岩石質であるが、核は鉄・ニッケル等の金属である。

核は、液体の外核と固体の内核に分かれている。

46億年前、地球はドロドロの火の玉として誕生した。
このとき、重い鉄・ニッケルは地球の中心へ沈み込んだのだ。
その後、少しずつ外側から冷えて固まり、地殻とマントルが完成した。

地球の奥深くはまだまだ熱が残っているので、外核は液体のままである。
ところが、中心部は圧力が高いので、固体になって内核になった。

外核を構成する液体の鉄・ニッケルは、液体のため、熱によって対流している。
自由電子を多く含む鉄・ニッケルが、グルグルと対流するので、コイルに電流が流れているのと同様の効果を持つ。

コイルに電流が流れると、それは電磁石になる。
鉄・ニッケルの対流によって、外核が電磁石になり磁場を発生させるのである。
これがダイナモ効果である。

火星は小型のため、芯まで冷えてしまった。
このため、核が対流を起こさないため、ダイナモ効果は発生しない。
つまり、火星は磁場を持たないのである。

不思議なのは水星である。
水星は火星よりも小型であるため、すでに冷えきって液体の核は持たず、ダイナモ効果による磁場はないと予測されていた。
ところがマリナー10号の探査によって、地球の1%程度の磁場の存在が確認された。

核内の不純物によって、固体化が妨げられ、今もダイナモ効果が維持されていると考えられている。

太陽は鉄・ニッケルをほとんど含まないが同様のダイナモ効果で磁場を持っている。

太陽は高温によってイオン化されたガスが、熱による対流でグルグルと循環する。
これがコイルに流れる電流と同じ働きを持つため電磁石として振舞う。
これもダイナモ効果である。

2008/03/31