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地球の磁力と原子
中二です 原子にはプラスとマイナスがあってそれぞれに右手の法則で n極とs極ができると聞きました プラスとマイナスが等しい数の場合 お互いそうさいし合って特に何もないけど プラスやマイナスが一つだけ余るような 状態にあるときn極とs極が表れる、と では地球は大きな磁石といわれるほど強い 磁気があるらしいですが 上記から考えると地球にもプラスかマイナスが 余ってるんでしょうか?
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No.1です。 確かに、No.2さんの仰るように、盛りだくさんで解り難かったです。すいません。 ご指摘ありがとうございます。 それにしても、地殻とマントルの境界がマグマになっていて、それが地磁気の原因とは・・・。 困っちゃったな。微弱な影響はあるとは思いますが、ダイナモ効果とは、そういうことはないと思うんですが。 地球の核のうち、その外側を構成する「外核」が、磁石にくっつく性質を持つ、鉄やニッケルを主成分とていて、それが重力による圧縮を受け、4500℃~6000℃の高温となり、融解していると考えられます。 人工地震波による地下構造の調査でも、この部分が流体であることは、間違いないのです。 (外核 : Wikipedia) http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%96%E6%A0%B8 また、内核は、さらなる高圧のために高温であっても個体になっています。 要するに、個体金属状の内核が、液状の外殻の中心で浮いているような状態です。 そして、自転によるマントル側の回転と、内核の回転が完全に同期していなければ、流体の外核には混ぜ合わされるような渦ができるでしょう。 しかもこの渦は、例えるなら竜巻のような南北方向に立った状態の渦となっているはずです。 或いは、マントルとの境界にも、細かな渦が発生していると考えられます。 こういった金属流体の渦からは、渦電流という電流が発生します。 あとは電流あるところに磁気が発生し、それは南北方向に立った地球規模の棒磁石のような結果をもたらす、という理屈(=ダイナモ効果)だと思います。 繰り返しになりますが、これはあくまで論理の域を出ていない、一説です。
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- aburakuni
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#1の回答は正しいのでしょうが、判りにくいと思いますので簡単に・ 地表上つまり地球のどの場所でも、コンパスは磁力に引かれて南北を指すのですから、大きな磁石と言う事はできます。 ただ原子と比べると地球はとても大きな物体なので、プラスとマイナスに余りが在ってと言う事ではないでしょう。 地球の半径は約6300KMですが、私達が大地と言っている固い地殻の部分の厚みは30~40KM程で、その下はマグマと呼ばれる溶岩が流れています。 鉄を含むマグマの流れは言わば電流の様なもんですから、その流れ方で巻いたコイルに電流を流した様に磁力が発生する事があるのではないかと言う事ですね。
- iapetus
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地磁気はそんなに強くなく、非常に弱い部類に入る磁力です。 磁力の強さは、テスラ(T)で表します。 磁束密度、という値の単位です。 磁力は、N極とS極を結ぶ力の線(これを「磁力線」といい、それが複数集まったものを「磁束」といいます)の密度が大きければ大きいほど強くなるのです。 磁力線は、磁石を砂鉄の上に置くと見えるようになります。あれは、1本づつの力の線に沿って、線状に砂鉄が並ぶためです。 また、太陽黒点をX線観測衛星などにより、プロミネンスがループした線の束で構成されているのが観測できますが、それは、高温のためプラズマ化した水素やヘリウムのガスが、磁力線に沿って移動してるためで、映像でそれが確認できる例です。 ネオジム磁石で1.25テスラくらいです。 これに対し、北緯50度付近の地磁気は、58マイクロテスラ(100万分の58テスラ)なので、ネオジム磁石の2万分の1くらいです。 地磁気が発生する原因は、まだよくわかっていません。 自分が知る限りでは、ダイナモ効果という現象によって地磁気が発生している、という説がもっとも有力だったと思います。 (単に有力、というだけで、確定はしていません。) 地球の内部は、地殻の下にマントルがあり、その下に核があります。 核は、2層になっていて、外側は「外核」といい、強大な重力のために溶けてドロドロになった鉄やニッケルや岩石を主成分とする液体状になっており、内側は「内核」といい、個体状態になっていると考えられます。 この、溶けた金属(鉄やニッケルなどの磁化する強磁性体という物質)が、地球の自転や内部の熱による対流などで動き、電流が発生し、その電流により電磁気力が発生している、というものです。 この現象は、まさに発電機の発電と同じ仕組みなのです。 よって地磁気は、電子の過不足に因るというよりも、鉄などの強磁性が動くことで電子が動いて電流となり、それに因り発生する電磁気力が原因ということになります。 地磁気が地球表面と交差している点を、磁極といい、北極側が北磁極(コンパスのN極が指し示すのでS極の磁極を持つ)、南極側が南磁極(同様に、N極の磁極を持つ)です。 磁極は常に移動しており、この移動が、何かしらの液状物質の関与を示唆しているようにも思えます。 (北磁極の移動) https://www.google.co.jp/url?url=http://ja.wikipedia.org/wiki/%25E5%258C%2597%25E7%25A3%2581%25E6%25A5%25B5%23.E5.8C.97.E7.A3.81.E6.A5.B5.E3.81.AE.E7.A7.BB.E5.8B.95&rct=j&q=%E7%A3%81%E6%A5%B5%E3%81%AE%E7%A7%BB%E5%8B%95&usg=AFQjCNFqGnspPzMiORkygP5-toerMF1qTQ&sa=X&ei=g4h9UOeaHuWNmQXJg4HwDg&ved=0CCgQygQwAA また、100万年に1.5回程度の割合で、各磁極のS極・N極が反転することが判っており(「ポールシフト」といいます)、これも、何かしらの液状物質の状態変化を示唆しているのではないか、という気がします。 (ポールシフト) http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%82%B7%E3%83%95%E3%83%88 この現象は、海嶺という地殻プレートの生成現場において、海嶺で沸き上がるマグマが冷え固まって岩石になる際に、強磁性分子にその当時の地磁気が保存されることで判ります。 海嶺の両側には、海嶺と平行に、固定化された地磁気の記録が縞模様になっているため、地磁気が繰り返し反転するという、確たる証拠になっています。 (海底に残る磁化反転の記録) http://www.nikkei-science.com/beyond-discovery/earth/closeup/closeup05.html 現在は、次第に地磁気が弱まっている傾向にあり、現在のペースでいくと、1000年後にポールシフトが起こるとも言われています。 ポールシフトで地磁気が消滅している間は、ヴァン・アレン帯も消滅すると言われており、それが防いでいた宇宙線や放射線がかなり事情に降り注ぎ、地上の生命の存在がある程度脅かされるかもしれません。