なぜ地球磁極は逆転するのか?

太陽黒点数/オゾン全数/エルニーニョ/太陽活動と米国日本の地磁気変動を追います!

6月度その2:太陽黒点数の推移を追うシリーズ ➡ 黒点数とS&P500と恐怖指数VIXの推移を追う!

太陽黒点数の推移を追うシリーズ ➡黒点数とS&P500と恐怖指数VIXの推移を追う!

 

 

2017年6月〜2021年5月までの48ヶ月間の黒点数の推移とS&P500と恐怖指数VIXの推移を示します、月一の報告です

・ 黒点数はその月の一日当たりの平均値で、月初に前月値が国立天文台三鷹太陽観測さんから公開されています

・ 米国の株価指数S&P500とは、米国の代表的企業500社の株価から算出される指数、S&P500は数ある株価指数の中で特に有名で、機関投資家の運用実績を測定するベンチマークとして利用されています

 米国の恐怖指数VIXとは、シカゴ先物30日のS&P500値から計算される乱高下を示す度合い、と言われますが(だから恐怖指数、値が大きいほど乱高下が激しい)、私も計算式もしくは詳しいアルゴリズムを知っている訳ではありません

・ S&P500は翌月初の始値を40.0で割った数字を表示しています、VIXも翌月初の始値で、ここで終値は6月1日の始値であり、どちらも月当たりの平均値ではありませんのでご注意下さい、値はYahooさんからどちらもダウンロードしています

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 S&P500は元気よく上昇を続けています、VIXも6月1日現在で20を切った様子です(S&P500が安定上昇するにはVIXは20を切らねばならない、と言われております)

しかし、問題は、S&P500の上昇とNASDAQ100の上昇と、どちらが優勢となるか?でしょう

でも、ここではNASDAQ100は示しておりませんので、分かりません!

 

さて、どうなるのでしょう?

 

 

 太陽黒点数ですが、サイクル25は2019年12月に始まった、とされています

サイクル24は2008年12月に始まりましたが、2008年9月にはリーマンショックがありました、サイクル25は2019年12月に始まりましたが、2020年3月には新型コロナによりS&P500は暴落し底値を付けています

 

 このままですとサイクル26は2030年12月に始まるのですが、その前後にも大きな株価暴落が来るのでしょうか?サイクルの始まる年月のプラスマイナス3ヶ月程度に暴落が来る、と言えるでしょうか?

 

さて、どうなるのでしょう?

 

 

尚、投資はすべて自己責任にてお願い申し上げます

 

以上です

 黒点数の推移にご興味のある方は「読者」登録されますと、更新時にメッセージが届きますので、たいへん便利かと存じます。

 本ブログ題名「なぜ地球磁極は逆転するのか?」と件名「太陽黒点数の推移を追う!」は内容に於いて一致しません。 これは、はてなブログ無料版を使っている上で成行き上そう成ってしまったからです。 これを回避するにはproに行くしかないそうです。 現在、proに移行する計画は無く、当面このままで行くしか無い状況です。 混乱させて大変申し訳ないのですが、よろしくお願い致します。

 尚、太陽の黒点に関する一般的な解説は、こちら: [太陽黒点 - Wikipedia]

 

最後まで読んで頂き、ありがとう御座いました。

 

免責:

本ブログにおけるデータハンドリングと解釈・プログラム作成・結果としての内容などに関し、本ブログ著作者はいかなる責任を負うものでもありません。

引用:

[1] 国立天文台 太陽観測科学プロジェクト 三鷹太陽地上観測

[2] List of solar cycles - Wikipedia

 

 

2021-05 6月度その1:太陽黒点数の推移を追うシリーズ ➡ 直近48ヶ月のグラフ表示、米国NOAAさんのグラフも添付!

太陽黒点数の推移を追うシリーズ ➡ 直近48ヶ月のグラフ表示、米国NOAAさんのグラフも添付!

 

 

 黒点観測は、三鷹太陽地上観測さん [1] が行っており毎月データが公開されていて、これをグラフ化したものです(著作権国立天文台に属します、NOAJは略称です)

 

 何故48ヶ月かと言うと、黒点数は13ヶ月平均を取って調べるからです、ある月を取り上げた時、前方6ヶ月と後方6ヶ月を取り、合計13ヶ月の月平均を出します、これを月単位にスキャンし最小となる月が新しい太陽サイクルが始まる月です、それを調べるには48ヶ月あれば充分だからです

 1645年〜1715年、黒点がほとんど出現しない時期があり [マウンダー極小期 - Wikipedia、そのうちの30年間で観測された黒点数はわずか50個(本来なら4〜5万個)でした、マウンダー極小期が明けてから黒点数はほぼ11年単位に増減を繰り返しており、明けた最初の11年をサイクル1として、現在はサイクル25の時代に入っています

 三鷹さんの見解は「2019年12月にサイクル25は始まった!」です

そして終了したサイクル24は約100年の近代的観測史上、太陽活動は最低であった、との事です、これから始まるサイクル25がより活動を弱まらせれば、そしてそれが連続すれば、やはり困った事になる訳で、その辺りを追う事に致します

 

 

2017年6月〜2021年5月迄・48ヶ月間の太陽黒点数推移

三鷹太陽地上観測さん測定の月平均黒点数・48ヶ月(4年分)を表示(©国立天文台

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2021年05月は平均 17.88個、 北14.0、  南3.88

2021年04月は平均  23.8個、  北4.08、  南19.72

2021年03月は平均 17.24個、 北10.38、南6.86

2021年02月は平均  7.84個、  北5.92、  南1.92

2021年01月は平均  9.14個、  北1.14、  南8.00

2020年12月は平均18.56個、  北0.00、  18.56

5月の黒点数ですが、北半球が増えて、南半球が減少し、全体としても減少しました!

 

NOAA(米国海洋大気庁)さんのグラフです

私のグラフより全体が分かりやすく表示され、かつ、サイクル25の予測カーブが載っています(但し、北半球・南半球の区別は三鷹さんだけです)

[Solar Cycle Progression | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] よりスクショしますと:

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2021年5月の黒点数を実測値 21.2(予測値11.8であった)としています、確認されたい場合は直接サイトでグラフ上にてご確認下さい、これは三鷹さんの実測値17.88より多いです

黒ブルーの■ラインが実測値、その下に見える紫ラインが13ヶ月移動平均スムースラインと言う)、赤ラインが予測値

NOAAさん実測値と三鷹さん実測値との数値のズレは、NOAAさんは衛星による観測、三鷹さんは地上観測、から来るものと思われます、あと、NOAAさんは世界標準時三鷹さんは日本標準時、ですので9時間のズレがあり、その間に太陽は自転しますので見える黒点数に差が出る可能性はありますが、これは微々たるものでしょう(太陽の自転周期は、黒点が多出する中緯度付近で約27日) 

 下に1800年代からの黒点数グラフが出ています!

そして一番右側に、サイクル24と25が表示されています!200年のレンジで見ますとサイクル24と25は太陽活動が低下する時期、となっています

 

 

 

以上です

 

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 本ブログ題名「なぜ地球磁極は逆転するのか?」と件名「太陽黒点数の推移を追う!」は内容に於いて一致しません。 これは、はてなブログ無料版を使っている上で成行き上そう成ってしまったからです。 これを回避するにはproに行くしかないそうです。 現在、proに移行する計画は無く、当面このままで行くしか無い状況です。 混乱させて大変申し訳ないのですが、よろしくお願い致します。

 尚、太陽の黒点に関する一般的な解説は、こちら: [太陽黒点 - Wikipedia]

 

最後まで読んで頂き、ありがとう御座いました。

 

免責:

本ブログにおけるデータハンドリングと解釈・プログラム作成・結果としての内容などに関し、本ブログ著作者はいかなる責任を負うものでもありません。

引用:

[1] 国立天文台 太陽観測科学プロジェクト 三鷹太陽地上観測

[2] List of solar cycles - Wikipedia

 

 

5月度その18:地球磁極の不思議シリーズ ➡ 太陽風の凍結磁力線と地球磁力線の合成は難しい!➡追記あり!

地球磁極の不思議シリーズ ➡  太陽風の凍結磁力線と地球磁力線の合成は難しい!

 

本日は、太陽風の凍結磁力線と地球磁力線の合成は難しい、と、何が難しいのか?と言うと検証が難しく困難である、という事です

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

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極地電離層における磁力線形状として:

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地磁気方向定義とは

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現在、朝方と夕方の地球磁力線モデルとして:

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を挙げていましたが、これは検証困難です

朝方や夕方に地球磁場が強くなるケースは観測されている訳ですが、検証困難な原因を挙げて説明する訳にはいかず、

このモデル図は外す事と致しました

朝方と夕方の地球磁力線のモデル図は別途提示する必要がある、と感じております

本件、たいへんお騒がせ致しましたです m(_ _)m

 

追記:2021/05/25 07:10

替わるモデルとして、地球磁力線は太陽風に押され、少なくとも極地上空の電離層においては、長径方向を太陽に向けた楕円形状を示す、としました

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これは観測事実そのものであり、カナダ・オタワ&ビクトリアにおける地磁気変動を語るにはこれで充分だからです

 

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です

 

 

5月度その17:地球磁極の不思議シリーズ ➡ ヘリオポーズと地球磁気圏の測定と!

地球磁極の不思議シリーズ ➡ ヘリオポーズと地球磁気圏の測定と !

 

本日は、太陽圏バウショックの手前にあるヘリオポーズと、地球磁気圏の衛星による測定について簡単に調べてみましたので、ご報告です

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

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朝方と夕方の地球磁力線モデルとは、

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地磁気方向定義とは

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先日の記事でアップした、

[バウショック - Wikipedia] より太陽系のバウショックの図

今ひとつ見にくいので文字を入れると、

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V1:ボイジャー1号、V2:ボイジャー2号、C:カッシーニ

であって、太陽系のバウショックは:

星間物質が太陽に向かって超音速で動き、太陽風が太陽から離れる方向に超音速で動く時に発生する。

超音速の星間物質 衝突しバウショック発生  超音速の太陽風

となる訳です、ここで、

星間物質の速度が亜音速に減速される境界面がバウショックであり、

かつ、

星間物質と太陽風の圧力が平衡になる境界面をヘリオポーズ、

かつ、

太陽風の速度が亜音速に減速される境界面を末端衝撃波面という。

となります、しかし最新の観測では、

太陽圏が星間物質内を移動する速度は従来の推定よりも遅く、約23 km/sであることが判明した。この速度では周辺物質による圧力がバウショック形成に十分ではないため、太陽圏のバウショックは存在しない。

 

 

しかし、ここで着目したいのは、

星間物質と太陽風の圧力が平衡になる境界面をヘリオポーズ

であって、太陽圏の場合は星間物質vs太陽風であり、地球圏の場合は太陽風vs地球磁場であって(地球風というものは存在しない!)構成要件は異なるのですが、

平衡になる

というコンセプトは重要で地球圏にもそれはあるハズだ、となり、NOAAさんの圧力マップより、2021-05-19現在を見れば、

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ここでバウショック内側の赤で示される圧力領域がそうだろう、と推測されます

即ち、ここで示される圧力(単位nPaで表示されている)は太陽風の圧力である、と言えます

 

 

ここで生ずる疑問は、そもそも圧力なんて宇宙空間で衛星によって測定できるハズがない、という事で、NOAAのマップ自体が何かの測定結果からの推定だろうと推定しているのですが、それは何の測定か?と言うと、恐らく粒子のエネルギー測定だろう、と思われ、調べてみると、

明星電気さん、なる会社があって:

衛星搭載用粒子検出器|明星電気株式会社

電子、陽子、Heを計測し、軌道上で半導体素子の誤動作や内部帯電によるものと思われる不具合が発生した場合の原因究明に用います。

衛星搭載用粒子検出器

とあります、軽粒子観測装置と言うそうで、

軽粒子(電子、陽子、デュウトロン、トリチウム、ヘリウム3、ヘリウム4)を計測します。

デュウトロンは重水素トリチウム三重水素、ヘリウム4が通常のヘリウムでヘリウム3は4より軽い同位体で安定しています

放射線帯に捕捉されている粒子の最悪環境、さらに磁気圏外粒子(太陽フレア粒子等)やオーロラ粒子を計測します。

という事でした、ふむ〜・・・

この装置を使えば、粒子のエネルギーと個数が測定できる、あ、その前に粒子の進行方向は確定させておく必要があります、測定装置によって測定可能な粒子質量を分けます、結果:粒子速度が分かる、結果:場の粒子密度が分かる、結果:場の圧力が分かる、という連鎖でNOAAさんのマップがリアルタイム公開されている、と推論するものです

 

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です

 

 

5月度その16:地球磁極の不思議シリーズ ➡ バウショックを簡単に!追記あり!

地球磁極の不思議シリーズ ➡ バウショックを簡単に!

 

本日は、地球磁力線を押しつぶすバウショックについて簡単にご紹介です

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

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朝方と夕方の地球磁力線モデルとは、

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地磁気方向定義とは

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英文Wiki [Bow shock - Wikipedia] より:

バウショックとは、我々がよく知っているのは太陽風と地球磁気圏との境界に生ずる衝撃波境界面で、ここで太陽風は地球磁気圏と衝突し速度を超音速から亜音速に減衰させ、結果として衝撃波面を生成している

 

NOAAさんの圧力図より、2021-05-19現在のバウショックを見れば:

f:id:yoshihide-sugiura:20210520014039p:plainであり(左図は上が朝方・下が夕方、右図は上が北・下が南)、

 

気象庁地磁気観測所さんの説明によれば:

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であって、磁力線は太陽風により押しつぶされる

 

このバウショックは磁気圏を持つ恒星・惑星に星間プラズマ流がぶつかれば一般的に生ずるもので、Wikiには:

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オリオン大星雲のバウショック(ハッブル1995)例があがっている

 

押しつぶされた地球磁力線は、オーロラ帯でみれば常に太陽に顔(オデコ)を向けた楕円帯を形成する、前回の記事より北極側オーロラ帯を再度アップすると:

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であり、南極側は:

f:id:yoshihide-sugiura:20210517194607p:plain

となるのである(但し、北極側の場合は太陽風とカナダ北部バイカル北部の効果が相乗している)

 

 

追記:2021/05/20 17:05

宇宙の徒然を語るブロガー「まさき りお(id:ballooon)」さんから太陽圏が作るバウショックについてご指摘ならびにご質問を頂き:

あれ?超音速って340m/s以上とのことですが、これメートルですね?
太陽圏が星間物質内を移動する速度は23㎞/s・・早いですよね?あれれ?

これはWikiの記述に関するご指摘&ご質問でして、太陽が作る磁場圏(太陽圏)もバウショックを作っているという予測があって、それは:

上図カッシーニのデータにもとずいた2009年の予測では:

太陽が星間を進むバウショックも仮定されている。これは、星間物質が太陽に向かって超音速で動き、太陽風が太陽から離れる方向に超音速で動く時に発生する。星間物質の速度が亜音速に減速される境界面がバウショックであり、星間物質と太陽風の圧力が平衡になる境界面をヘリオポーズ太陽風の速度が亜音速に減速される境界面を末端衝撃波面という。NASAの Robert Nemiroff と Jerry Bonnell によると、太陽のバウショックは太陽から 230 AU の位置にあるらしいとされていた。

しかしながら、

IBEXの観測データを使った2012年の研究によると、太陽圏が星間物質内を移動する速度は従来の推定よりも遅く、約23 km/sであることが判明した。この速度では周辺物質による圧力がバウショック形成に十分ではないため、太陽圏のバウショックは存在しないことになる。

という事で、23km/sで音速340m/sよりも高速だからバウショックを起こす、という事ではないようです

今回のRioさんのご指摘で重要と思われるポイントをまとめると:

バウショックとは、

1.磁気圏と星間プラズマ物質の衝突によって、

2.星間プラズマ物質の流速が超音速から亜音速に減速する

3.際に生成される衝撃波面である

という事です

 

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です

 

 

5月度その15:地球磁極の不思議シリーズ ➡ NOAAオーロラ予測マップから地球磁力線の形状を知ろう!➡追記あり!

地球磁極の不思議シリーズ ➡ NOAAオーロラ予測マップから地球磁力線の形状を知ろう!

 

現在、カナダ・オタワやビクトリアにおける地磁気の変化(日単位や年単位)を記事としてアップしております

そこで観測される周期的な変動の原因を追っている訳ですが、内容的には地球磁力線の形状がどうなっているのか?を知る必要があります

北緯60°、南緯60°、近辺の磁力線形状を予測するにはNOAAのオーロラ予測マップが有効です

そこで、本日は2021-05-16の12:00UTC時刻におけるオーロラ予測マップから形状を知ろう、とする試みです

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

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朝方と夕方の地球磁力線モデルとは、

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地磁気方向定義とは

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オーロラは北緯南緯60°近辺のオーロラ帯と称されるリング状の帯(ベルト)地帯にて発生するのですが、その帯の形状を吟味すれば、少なくとも北緯南緯60°近辺の地球磁力線形状は推測がつく訳で、それをやってみよう、という事です

 

NOAAさん

[Aurora - 30 Minute Forecast | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center]

より:

北極側を見てみると:

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12:00UTCなのでグリニッジ東経0°が南中した時刻で、オーロラ帯は東経90°と西経90°辺りに伸びた楕円形状をしている

この楕円形状は、カナダ北部に存在する磁場強度ピーク箇所と、バイカル湖北部に存在する磁場強度ピーク箇所に引かれて、楕円形状となっているのである

 

同時刻の南極側を見てみると:

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これも12:00UTCなので、太陽が南中している方向がグリニッジ東経0°である

南極側のオーロラ帯もやはり楕円であるが、北極側ほどではない、これは南極側にはカナダ北部強度ピークやバイカル湖北部強度ピークといった箇所が存在しないからである

 

北極側オーロラ帯と南極側オーロラ帯は同じ形状をとるのである(これを共役という)[オーロラ - Wikipedia] より

これは同一の磁力線に沿ってオーロラを起こす粒子が同時に降下するからである。このように同じ磁力線でつながっている地点を共役点という。

要するに対称性があるのである、が、オーロラ帯の形状そのものは北極側がより楕円となり、南極側もそれに引かれて楕円となるが、楕円性は北極側の方が強い

 

これからは、オーロラ帯のカナダ北部とバイカル湖北部に引かれた楕円性を考慮して磁力線形状を推定し、カナダ・オタワとビクトリアにおける地磁気変化(日変化と季節変化)を考察する事としよう

 

 

追記:2021/05/18 04:30

地磁気の共役点について具体例を調べました

東海大学さん [地磁気の変動とオーロラ] によれば:

南極の昭和基地はオーロラ帯の真下に位置し、オーロラ観測をするのに絶好の場所です。さらに、昭和基地地磁気共役点(地球の磁力線で結ばれた南半球と北半球の地点)がアイスランドに位置するといる好条件も備えています。この利点を利用した共役点観測は、国立極地研究所アイスランド大学との国際共同研究として、一九八四年より継続的に実施してきています。

との事で、

二〇〇三年九月二十六日に、過去二十年の共役点観測の歴史の中で最も良く似た共役性オーロラが観測されました。ここに示す画像は、全天のオーロラが一枚の画像の中に収まるように、魚眼レンズを装着した高感度白黒テレビカメラで撮影したものです。

Tjornesがアイスランドで北極圏、Showaが昭和基地南極圏

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Mag Polewardは、地球双極子磁極の位置を示しているものと思われる、これは地球双極子S極とN極の事である、この2点は対称点となっており、ここを90°とした地球双極子_緯度経度という表現がある

確かに、アイスランド昭和基地では同日同時刻に同型のオーロラパターンが観測されていると言える

同じ磁力線でつながっている地点を共役点という。

という事なのだが、地球双極子_緯度経度で対称となる点ペアが同じ磁力線で結合されているという保証は全くなく(むしろ同じ磁力線での結合地点は周囲の環境に応じて日変化しているだろう)、このような観測によって同一磁力線の結合そのものが確認されるのだろう 

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です

 

 

5月度その14:地球磁極の不思議シリーズ ➡ プラズマの事をもう少し理解しませんと・・・

地球磁極の不思議シリーズ ➡ プラズマの事をもう少し理解しませんと・・・

 

現在、カナダ・オタワやビクトリアにおける地磁気の変化(日単位や年単位)を記事としてアップしております

そこで観測される周期的な変動の原因を追っている訳ですが、内容的には太陽双極子磁場&太陽風と地球磁気圏との相互作用であるように思われます、が、プラズマ動作の基本的な知識が私にありませんので、原因を追うにも限界があります

そこで、プラズマの勉強をしておこう、という訳です

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

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朝方と夕方の地球磁力線モデルとは、

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地磁気方向定義とは

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まずは [プラズマ - Wikipedia] より抜粋させて頂いて:

プラズマは荷電粒子群と電磁場が相互作用する複合系である。粒子の運動は電磁場を変化させ、電磁場の変化は粒子の運動にフィードバックされる。プラズマは固体、液体、気体のいずれとも異なる特有の性質を持つため、物質の第4の状態ともいわれる

 

狭義のプラズマとは、気体を構成する分子が電離し陽イオンと電子に分かれて運動している状態であり、電離した気体に相当する。狭義のプラズマは、プラズマの3要件:

1. その物質系の大きさ L がデバイの長さ λD より十分大きくなければならない。

2. 考えている現象の時間スケール t がプラズマ振動の周期よりも長くなければならない。

3. その物質系の半径 デバイ長λD の球の中の粒子数 Λ が充分大きくなければならない。すなわち Λ ≫ 1。Λ をプラズマ・パラメタという。

をみたす。

電離層、太陽風、星間ガスなどがプラズマ状態であり、宇宙の質量の99%以上はプラズマ状態である。

デバイ長やプラズマ振動や粒子数Λなどが出てきましたが、電離層や太陽風はプラズマ条件を満たしているとの事ですので、それらの意味詳細を説明する必要はないでしょう

このブログが追っているのはカナダにおける時間単位での磁場強度変化である訳ですが、その原因を地球磁力線の強弱変化に求めている訳ですが、プラズマ振動より充分長い変化であるとして構わないでしょう

しかし、プラズマ振動とは何か、は気にかかる所ですので、ここを調べておきますと:

プラズマ振動とは、プラズマ中に生ずる電荷密度の波動である。プラズマ波ともいう。

プラズマは正の荷電をもつイオンと負の荷電をもつ電子との混合物であり、全体として電気的中性が保たれている。そこである場所の電子集団が局所的に動くとそこで電気的中性が破れて電荷密度を生じ、電子を引き戻す方向に電場を生ずる。イオンは電子より質量がはるかに大きいので、電場によって加速されるのは電子だけである。こうしてその電場により電子群が動いて、電気的中性を取り戻す。しかし、電子には慣性があるので、中性を取り戻した時点では止まらず、逆の方向に行き過ぎる。そこでまた中性が破れて電場が生じ、また電子群が引き戻される。このように電子群の往復運動、すなわち振動が起こる。これは巨視的には電荷密度の波動となる。これがプラズマ振動である。

なるほど、電子群の往復運動であれば電磁波を発生するはずですので、プラズマ振動は観測できる事になります、ね?

このプラズマ振動ではランダウ減衰なる言葉が出てくる

プラズマ振動の方程式を確立し解いたランダウによれば、長波長のプラズマ振動ではランダウ減衰と呼ばれる減衰現象があることが示される。荷電粒子の速度分布がマクスウェル分布ならばプラズマ中の縦波は必ず減衰するというもので、初めは粒子間衝突のない系での散逸現象としてその物理的起源に注目を集めたが、今では波の位相速度とほぼ同じ速度で進む電子が波の一方向の電場と長時間にわたって相互作用し、平均では加速されることによって生じた現象であることが示されている。

ここで言っている事は、電子群は加速されるので長波長成分は減衰する、と言っているのである、これを磁力線に沿ってサイクロトロン運動する電子群に当てはめれば:

放射される電磁波を音で聞くと「ヒュ〜イッ」という低周波成分が消えてゆく音に聞こえる➡これが「ドーン・コーラス」の原因

電子群は加速されて地球磁力線に沿って極地へ進む➡これがオーロラの原因となる

として色々な所で「プラズマ振動」なり「ランダウ減衰」なるキーワードが出て来るのである

しかし、本ブログはドーン・コーラスの原因やオーロラ起因そのものを追うものではないので、興味はあるが、あまり深くは立ち入らない

大域的な磁場がある系を磁化プラズマと言うが、磁化プラズマでは、プラズマ粒子は磁力線の周りをサイクロトロン運動し、磁力線に垂直な方向の移動は制限される。このため、磁力線に対して平行方向の温度と、垂直方向の温度は異なることがある

この縦方向(平行)と横方向(垂直)で温度が異なる、という説明もよく出てくるのであるが、意味が分からなかった、が、磁力線にとらえられているので横方向への移動は制限されており横方向での衝突は少なく、従って横方向へ熱の移動拡散は発生しない(しにくい)と言っているのだった

また、プラズマは開放系であるので自己組織化する散逸構造をつくりやすい、との説明があった! これはダストプラズマと称されるようで:

プラズマ状態で宇宙空間に漂っているダストなどを観測する技術が進歩した結果、宇宙空間には意外にもかなり豊富に、生物を構成するアミノ酸核酸塩基の元となる有機化合物が分布する領域があることが明らかになってきた。それらの物質は、宇宙空間でダストプラズマの自己組織化によって生成され蓄積されてきたとも考えられている。ダストプラズマ中の粒子が宇宙空間で自己組織化して単純な有機分子となり、さらに生体分子へとつながる過程を再現することを通し、究極的には生命誕生の秘密の一端を解き明かそうと取り組む研究グループが複数生まれている。

今回の記事には図や動画がないので、以前に載せた自己組織化の例を示せば(これは太陽風や電離層における現象ではないが、放置しておいても繰返し構造を自分で作り出す自己組織化とはこのようなものを指す、という例です):

[まるでアートのような美しい模様…「振動(BZ)反応」【美しすぎる化学】 - YouTube] さんより(0分51秒):

youtu.be

 

宇宙質量の99%がプラズマ状態で、プラズマとは自己組織化を育む系である、とすれば「宇宙のエントロピーは増大する」とは一体なんなのか?といういつもの疑問にぶつかる

最後になるが、プラズマでは以下の驚くべき記述も見つかった!

UFO、霊、ミステリーサークルなどの超常現象が目撃されている。高温プラズマは火の玉のように見える。また、マイケル・パーシンガー(ローレンシアん大学脳神経学部)らは、プラズマから発せられる高磁場が脳波へ影響を及ぼすことにより幻覚症状が引き起こされることを経頭蓋磁気刺激法実験で実証した。このため、大槻義彦早稲田大学)らを,はじめとする著名人は、超常現象の真相はプラズマであるとしている

経頭蓋磁気刺激法(けいとうがいじきしげきほう:TMS)とは:

8の字型の電磁石によって生み出される、急激な磁場の変化によって弱い電流を組織内に誘起させることで、脳内のニューロンを興奮させる非侵襲的な方法である。この方法により、最小限の不快感で脳活動を引き起こすことで、脳の回路接続の機能が調べられる。

へぇ〜、知りませんでした、でも、ミステリーサークルはいくら何でもTMSではないでしょう?

 

 

 

 

以上、長文お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です