地球磁場

特徴

地球の地磁気は、2つのことが原因でつくられている。1つは、地球の中心部にある液体伝導性のコアの対流運動が磁場をつくるのに重要であること。この対流運動が地球の周りの電流と一緒になると、磁場ができる。この磁場を維持しているのが、地球の自転である。対流運動と電流の相互作用により、ダイナモ効果が生まれます。

磁場の強さは、磁極の近くで垂直方向に最大となる。磁場の強さは、赤道付近で最も弱く、水平である。磁界の強さはガウスで表されます。

近年、磁場の強さは減少しています。過去22年間で平均1.7%強度が低下している。中には10%も減少しているところもあります。磁場の強さが急速に低下しているのは、磁場が反転している可能性があることを示しています。今後数千年の間に反転が起こるかもしれない。磁極の移動は、磁場の強さの減少に関係していることが分かっています。

地磁気逆転とは、北磁極と南磁極が入れ替わることです。地球の歴史上、数回起こっている。磁気の反転は、磁場の強さがゼロになった後に起こります。再び強さが増し始めると、反対方向に強さが増し、磁極の反転が起こります。磁場の反転にかかる時間は不明ですが、最大で1万年程度といわれています。地球の磁気の反転は、岩石、特に玄武岩に記録されている。科学者たちは、最後の地磁気逆転は78万年前に起こったと信じている。

磁気圏

磁気圏は、磁場によってつくられる。太陽風に含まれる有害な粒子を防ぐシールドの役割を果たす、地球周辺の領域である。磁気圏にはさまざまな層と構造があり、太陽風によってそれぞれの層が形作られています。太陽風と磁気圏の相互作用により、オーロラやサザン・ライツが出現するのもこのためです。磁気圏は、太陽風の活動が活発になる太陽嵐から地球を守るために非常に重要です。太陽嵐は地磁気嵐を引き起こし、地球に深刻な影響を与えることもある。

北極と南極の間にあるのが磁力線です。これらの線は、南の垂直点から地球を離れ、北の垂直点から再び地球に入ってきます。この2つの垂直な点を磁気傾斜磁極と呼びます。磁極は、一般的に磁極と呼ばれています。磁極は地球と2点で交差している。北磁極は、北緯78.3度、西経100度で地球と交わっている。北極は北緯78.3度、西経100度で地球と交差しており、北極圏に位置する。南磁極は、南緯78.3度、東経142度で地球と交差しています。このため、南極は南極大陸に位置する。また、磁極は磁場が最も強くなる場所でもある。

この図は、太陽による太陽風を磁気圏が遮っている様子を示しています。


北磁極の動き。北磁極付近を通過し、そのままシベリアに向かうと予想される

地球の磁極

地球の磁場には、他の磁場と同様に磁極があります。

北磁極とは、地球の北半球の表面で、地球の磁場が垂直に下を向いている地点のこと。地理的に北極に近い場所（ただし、地理的に北極とは異なる場所）に1箇所だけ存在する。

南半球にあるのが南磁極です。地球の磁場は厳密には左右対称ではないので、一方から他方へ引いた線は地球の幾何学的中心を通りません。

北磁極は、地球のコアの磁気の変化により、時間とともに移動します。2001年には、カナダ北部のエルズミア島付近で81°18′N 110°48′W / 81.3°N 110.8°W / 81.3; -110.8 でした（Magnetic North Pole 2001）。2015年現在、極はカナダ北極圏の領有権を超えて東に移動し、86°18′N 160°00′W / 86.3°N 160.0°W / 86.3; -160.0 になったと考えられている（Magnetic North Pole 2012 est）。

地球の北極と南極は、磁力線の垂直方向の「傾き」を意味する「Magnetic Dip Poles」とも呼ばれます。

回遊性動物

長い距離を移動する動物は、磁場を頼りにしているのかもしれません。

移動する動物の中には、フィールドの強弱で自分の居場所を知るものもいる。フィールドが作り出すサーカディアンリズムによって、彼らは時間を知ることができる。渡り鳥は生まれながらにして、頭の中に磁気地図を持ち、長距離を安全に移動することができるのです。彼らが磁場を感じることができるのは、磁性粒子のおかげです。他の動物は、ラジカルペアのメカニズムに基づく化学的なコンパスをもっている。