３月度その２２：地球磁極の不思議シリーズ➡NASAから磁気リコネクションのプレゼント！
地球磁極の不思議シリーズ➡NASAから磁気リコネクションのプレゼント！
本サイトのタイトルは「なぜ地球磁極は逆転するのか？」ですが、地磁気に関しましては定期的な更新対象にはしておりませんでした、理由は、定期的な記事とするには難し過ぎるからです
現在は、各サイトさんから地球磁極に関する記事を紹介させて頂き、まだまだ知見を増やすステージである、との認識でおります
ですが、基本となる地球磁場強度の観測情報と本サイトが考える磁極逆転モデルは常設させて頂いております
で、本日は磁気リコネクションについてNASAさん動画のアップです
お付き合い頂ければ幸いです
地球表面の磁場強度マップ2020年（ESA）：
地表の磁場強度分布図、青が弱く赤が強い
2020年の磁北極と磁南極位置をNOAAより緑丸で追加
当ブログの磁極逆転モデルを示せば：
１．地球は巨大な1ビット・メモリーであり、内核の鉄単結晶が南北どちらかの極性をロックし双極子磁場（棒磁石）として記憶している
２．この1ビット・メモリーは書き換え可能である、書き換えは外核の液体鉄が鉄イオンと電子のプラズマ流体となり、磁力線の凍結が生じ、これが外核上層部の乱流に近い対流現象のなかで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場合に書き換わる（磁極を逆転させる）
従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可能で、カオスとしてよい
３．課題は内核の固体化は約15億年前とされており、約35億年前の地磁気痕跡が見つかっている事から、液体コアのみによる双極子磁場モデルが求められる
磁気リコネクションです：
（１）最もシンプルな動作と記述は、Wiki より、
By Chamou JacoN
プラズマは上下からインフローとなり中央領域に入る（薄黄色の⬇⬆）。中央領域で磁気は再結合し、プラズマが左右へアウトフロー(リコネクション・ジェット)として出ていく（薄黄色の⬅ ➡）。
という事なのですが、具体的な動作イメージは今ひとつ湧いて来ない
（２）具体例として最も分かりやすいのが、地球磁場圏が太陽風を浴びてつくり出すテール部における磁気リコネクションだろうと思われます
[NASA - Magnetic Reconnection - YouTube] より
全体で49秒、無音声の動画で2011年のアップです
太陽風（陽子と電子のプラズマ）を浴びた地球磁気圏のテール部（中央右側）が、磁気リコネクションを起こし、プラズマ流が地球極地へリコネクション・ジェットとして舞い戻りオーロラを発生させている様子が分かります
（３）そうして、太陽風と地球磁気圏が最初に衝突する領域を「乱流プラズマ空間」として扱った動画の出現となります（2018年）、サイトは
[GMS: NASA Spacecraft Finds New Magnetic Process in Turbulent Space]
であり、全体で3分23秒の動画をYoutubeからアップ致しますと：
www.youtube.comCredit: NASA's Goddard Space Flight Center/Joy Ng
例によって長いので、要所要所をスクショし説明しますと：
図１：0分12秒、太陽から地球に延びる太陽磁力線にまとわり付くように太陽風プラズマ（陽子と電子）は地球に向かって来るの図
太陽風は、太陽磁力線に沿って飛んで来きます
図２：0分27秒、4基の磁気多次元衛星MMSが観測を開始したの図
衛星4基で多次元の観測が可能となりました（ESAのSwarmは3基）
図３：0分31秒、MMSが発見した磁気乱流領域の図
MMSは、新たに磁気の乱流領域が太陽と地球の間に存在している事を発見しました
図４：0分32秒、それは磁気の覆い（Magnetosheath）と称される領域に存在するの図
太陽風が地球磁気圏と最初にぶつかる領域がそれで、磁気の覆いと呼ばれる黄色で示される乱流領域です
以上がこの動画の要約です
もう少し詳しく動画が続いて、
図５：0分47秒、太陽風は太陽磁力線に沿って螺旋状に回転しながら飛来して来るの図
図に太陽磁力線は明示されていない
図６：0分57秒、地球に襲いかかる太陽風の図
太陽風は陽子と電子のプラズマ状態となっている
図７：0分59秒、高エネルギーの太陽風から地球を懸命にガードする地球磁気圏の図
太陽風のエネルギーを受けて地球磁気圏は後方に伸びる、地球を通り過ぎた太陽風はなおも地球後方の磁気圏を取り囲み地球磁気圏を圧迫するのである
図８：1分10秒、後方に延びた地球磁気圏のテール部は太陽風に上下（周囲です）から圧縮され磁気リコネクションを起こすの図
リコネクション・ジェットは、地球両極サイドへ向かうと共に反対方向へも向かいます
図９：1分43秒、４基のMMSが新たに発見した磁気乱流を起こす「磁気の覆い」領域の図
それは、太陽風と地球磁気圏の間に存在していた
図１０：1分49秒、「磁気の覆い」の中はプラズマが乱流しておりカオス状態であるの図
これを乱流プラズマ（Tuebulent Plasma）と言います、が、この図は、次のMMS衛星による観測結果にもとずくイメージ図だろう？と思えます
図１１：2分7秒、4基のMMS衛星が多次元から観測し磁気リコネクションによるエネルギー・バーストを観測しているの図
オシマイ！
まとめ：
今回、NASAのサイトで「磁気の覆い」領域が存在し、そこは「乱流プラズマ」で満たされており、磁気リコネクションによるバースト・エネルギーが充満している事を知ったのは大きかった（動画は2018年の開示）
恐らく、地球コア外核も同様かそれ以上のカオス状態であろう、この「磁気の覆い」観測を続ける事により、地球コア外核が作用する地磁気逆転のヒントが得られるのではないか、と思えます
次なる課題は、乱流プラズマの中で、偶然で構わないのだが、いかにして磁力線が増幅され成長し得るのか？そのアルゴリズムを知りたい、という事になります
磁力線はより長く伸びる必要はなく、より並列に揃う事で磁場強度は増大しますから、いかにして偶然に逆方向に磁力線が多数並び揃うのか？という事に尽きます
そして感想：
太陽がなければ我々は存在しないのだけれども、太陽があってもその存在は偉大すぎて地球上の生命をおびやかす面が多々あるのだけれども、どうしてこんなに上手に生命をはぐくむシステムが出来上がっているのだろう？といつも不思議に思います
これは偶然とは思えないのです、私には・・・
以上、お付き合い頂きまして、誠にありがとう御座いました
感謝です
