外核 - 北海道大学

磁石としての
地球
北海道大学理学部惑星物理学研究室
B4 近藤奨
磁石とは
•磁界(磁場) を持つ物
体
–永久磁石
–電磁石
永久磁石
http://www.gakkoukyouzai.com/store/show_pr
oduct/236
http://www.amazon.co.jp/gp/product/images
/B000LB0MOW/ref=dp_image_0?ie=UTF8
&n=3210981&s=electronics
見たことあるよね？
電磁石
http://www.gijyutu.com/cms/index.php?optio
n=content&task=view&id=422
http://www.rlc.gr.jp/Kits/daiwakagaku/moter/motor.
htm
電流を流すと磁場が発生
磁石と磁場
http://ja.wikipedia.org/wiki/磁石
• 地球は磁場を持っている
–コンパスが常に北を向いて
いることからわかるよね!!!
地球は巨大な磁石
地球と磁場
http://www.tokyocompass.co.jp/mame.htm
地球の磁場
• 現在北はS 極，南はN 極に
対応する磁場を持つ
• 数十万年おきに磁場の向
きが逆転している
–メカニズムは今も謎のまま…
クイズ！！
地球はどちらの磁石で
しょうか?
1. 永久磁石 2. 電磁石
答え
2. 電磁石
なぜだろう？
永久磁石だと磁場は一定で変
化しない
地球の磁場が逆転する
現象を説明できない!!
ということで…
永久磁石では
ない!!
地球は電磁石
電磁石になるには電
流が必要
ということは，地球に
は電流が流れている
はず
じゃあ…, 地球のどこ
に，どのような仕組み
で電流が流れている
んだろう？
地球の中を
調べてみよ
う!!
地球の内部構造
• 地殻(岩石)
• マントル(岩石)
地球の内部構造
•外核
(流体金属)
•内核
(固体金属)
ここでの熱対流が鍵となる!!
熱対流とは…
http://jp.youtube.com/watch?v=G31NpGlWuUk
地球内部の温度
マントル
2000℃～3000℃
外核
3000℃～ 5000℃
内核
> 5000℃
地球内部の熱
• 地球の核には熱源はないと
考えられている
• 地球は外側から熱を放出し
徐々に冷えていく
• 外側が冷えることで内側から
熱を取り出している
つまり…
発生した熱
→ 外側へ
輸送
熱
つまり…
発生した熱
→ 外側へ
輸送
ではなく…
熱
こういうこと！！
外側が冷やさ
れる →
こういうこと！！
外側が冷やさ
れる →
対流が
生じる
外核での対流
マントル
内核
低
高
外核での対流
マントル
内核
低
高
流体金属が対流すると
磁場中を液体の金属が動
くことで電流が発生(電磁
誘導)
電流が流れることで磁場
が発生する(電磁石の原
理)
流体金属が対流すると
地球が電磁石
になる!!
発生の仕組み
磁界の
発生
電流の
発生
長い間磁場が
保持されている
地球は外核の熱対流
により磁場を発生して
いる!!
じゃあ，磁場があると
地球にどんな現象が
起きるんだろう？
ってことで…
後半に
続く!!!

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