地球ダイナモ理論

磁場中を液体の鉄が熱対流運動することで、コアに電流が流れ、新しい磁場が生み出される のです。 このような、「磁場＋液体鉄の運動 → 電流 → 新しい磁場」という連鎖によって磁場が維持されるしくみのことを「地球ダイナモ作用」といいます。

この仮説について、以下を教えてください。

１．発電所の発電機の場合、固定子コイルの中で、発電機ロータ（回転子）を、回すためには、蒸気等を使ってエネルギーを注入する必要があります。
　　地球の場合、蒸気に相当するエネルギーは、何でしょうか？

２．地球の地磁気の強さは、どんどん弱くなっているのでしょうか？（地磁気の回転のことではありません。）時間経過に従ってエネルギーが消費されるなら、地磁気は弱まるはずです。



コアのダイナミクス

https://www-old.eps.s.u-tokyo.ac.jp/epphys/solid …


発電機の構造

https://www.kyuden.co.jp/genkai_history_d.html

No.1 ベストアンサー 回答者： kantansi 回答日時： 2024/07/06 10:27

１．地球ダイナモ作用とエネルギー源: 　地球ダイナモ作用は、地球の外核（液体の鉄とニッケルからなる層）で起こります。

　この作用は、熱対流によって駆動されています。　具体的には、内部の熱エネルギーが外核の物質を加熱し、対流運動を引き起こします。　この対流によって液体鉄がコア内で動き、コア内の電流が生成されます。　この電流が地球の磁場を生み出す原因となります。　したがって、地球ダイナモ作用のエネルギー源は、地球内部の熱エネルギーです。

２．地球の地磁気の強さ: 　地球の地磁気は、時間とともに変動しています。　　　
地磁気は地球の外核の対流によって維持されていますが、外部からの影響も受けます。　地磁気は数千年から数百万年のスケールで変動し、逆転（南北極が入れ替わる現象）も発生します。　現在、地磁気は弱まっているとされていますが、その速度は非常に遅いです。　地磁気の強さは、地球内部のダイナモ作用と外部の太陽風や地磁気圏の相互作用によって決まります。

地球ダイナモ作用と地磁気の研究は、地球科学の重要な分野であり、私たちの惑星の動力学を理解する上で不可欠です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

＞地球ダイナモ作用のエネルギー源は、地球内部の熱エネルギーです。

地表での熱流量（地球が宇宙に放射する熱量）44.2兆ワットから放射性物質起源の熱生成21兆ワ
ットをひいた残りが地球形成時の原始の熱となります。

放射性物質起源から、どんどん崩壊して量が減ってきているはずです。
４６億年前は、放射性物質が現在より、多く存在していたはずです。
更に、地球形成時の原始の熱も、もっと多かったはずです。

ということは、熱エネルギーが大きく、回転エネルギーも大きく、磁場も大きかったはずです。

https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressim …


＞現在、地磁気は弱まっているとされていますが、その速度は非常に遅いです。

地球形成時の地熱＝熱エネルギーは、計算できません。
しかし、地球形成時の熱エネルギーは、現在より大きいことは確かであり、地磁気も相当強かったはずです。

理屈が合わない気がします。

お礼日時：2024/07/07 08:01

No.2 回答者： e12mv2 回答日時： 2024/07/06 18:29

１

自転エネルギー。
磁力を生むのに使う分自転が遅くはなるが、太陽・月の摂動や地球表面と海面・大気の摩擦の方が大きく関与するので問題にならない。

２
自転運動から絶え間なくエネルギーが補給されるのでその仕組みでは弱くならない。
弱くなるのは核の状態変化によってである。
今後地球がさらに冷え外核も固体化すればダイナモシステムは働くなり地磁気は消滅する。
また、地球全体と外核の自転の周期差がなくなっても地磁気は変化する。
その顕著な例が地磁気反転である。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

>自転エネルギー。

地球自体の自転が、磁場を発生させているのでしょうか？

地球を取り囲む固定子コイルの中で、地球自体の自転が発電機ロータ（回転子）の役目をして、電流が流れ、磁場が発生するということでしょうか？


＞自転運動から絶え間なくエネルギーが補給されるのでその仕組みでは弱くならない。

では、自転速度が、遅くなるのでしょうか？

お礼日時：2024/07/07 07:52