なぜ地球磁極は逆転するのか?

太陽黒点数/エルニーニョ/世界の地磁気変動を追っています

9月度その4 世界の北方磁場強度シリーズ➡突然ですが、回転する棒磁石の磁力線を考えてみます!➡追加画像あり!!

世界の北方磁場強度シリーズ➡突然ですが、回転する棒磁石の磁力線を考えてみます!➡追加画像あり!!

 

 

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、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

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

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

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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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極地電離圏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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電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

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上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

S4 Scintillation index at GPS L1 assuming 23 Local Time everywhere 

 

 

 

 

何を考えたいのか?と言うと:

まずは棒磁石とその磁力線の図です!

[磁力と磁界!押さえておきたい電流と磁界の基礎知識] より

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よく見慣れた図であると思います

ここで、この棒磁石は完全な対称形をしており完全に対称形な磁力線を周囲に形成しているとします、で、これが回転しているとします

この時、棒磁石の外側で磁場Bを測定している我々は、この棒磁石が回転していることが分かりません!

磁場Bは位置と時間の関数で、位置と時間のみで決定されます、位置を1次元とすれば位置 xと時間 tのみで決定され

磁場B[x,t]

と表記されます

完全対称な磁力線ですから、いかなる位置で長時間観測しても磁場Bに変化は現れません、従って、棒磁石が回転しているか否かは観測できないのです

 

 

次に少し非対称な回転を考えてみます

例えば、地球の双極子磁極の磁極SとNは地球回転軸から少しズレています、双極子磁場は完全な対称形であって地軸も綺麗に回転していたとしても、両者の軸が少しズレている訳です

[ユーザーガイド | 磁気圏 | 宇宙天気予報センター] より

この場合、外側で磁場B[x,t]を観測していれば、地球は回転しておりその回転軸から少しズレた所に地球双極子磁極がある、と判定できるでしょうか?

これが断定はできないのです!

外側のxポイントで観測していれば時間 tが進むにつれて磁場強度Bが変化してゆく様子は測定できます、それを複数ポイントx1.x2.x3...にて宇宙人が測定すれば「これは地球なる惑星は回転しており回転軸から少しズレた所に双極子磁場があるケースだ!だから地球双極子(棒磁石)も回転しているのだ!」と推定はできます

しかし、実際に地球は回転しておらず地球の中に別の宇宙人がいて(これがイタズラ好きで)地球に双極子磁場は元々なくて内部にコイルを設置して、コイルに流す電流を微細制御して外部x1,x2,x3...の磁場強度が波打つようにしている場合、と区別が付かないのです

何で断定できないのか?というと、それは:

磁場B[x,t]

は位置と時間のみで決定される量であり移動とか回転を記述する量ではないからです

移動とか回転とかを考えても、元々それらを記述する変数がありませんから、それ以上考えても何も出て来ないのです

 

 

NASAから公開される磁気リコネクションの動画ではよく見ると、磁力線は固定されており、地球と衛星が回転している、動画となっています

2分9秒の動画と少し長いのですが、MMSという4基ある磁場測定衛星の動画で、

www.youtube.com

1分40秒を過ぎた辺りから、自転する地球と同期を取って回転する衛星と静止している赤い磁力線の図、が現れます

ここで追加画像です(2021/09/05 15:30):PC画面全体からスクショしました

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地球とMMS衛星は回転しているのですが、赤い線が地球磁力線で静止しています

動画で1分45秒辺りです

追加画像終わり

この磁力線の解釈が非常に参考になります、要するに、地球磁力線は自転回転していないのです! この考え方・このモデル・このイメージで正しいのです

赤い磁力線に巻き付いて地球に向かっているのは太陽風の電子と陽子で、螺旋回転方向は逆で、太陽風ですから進行方向は同じ地球です

 

 

まとめ:

地球が自転しているから夜と昼がある、と我々は考えがちですが、それは間違いで、別に自転していなくてもそこに太陽と惑星があれば夜と昼は形成されます

上図は冒頭にある電離圏のE層F層(夜)がD層E層F1層F2層(昼)に分離される図ですが、これは地球の自転とは無関係に常に形成されている、と考えるべきです

その際、地球磁力線も電離圏を南から北へ向かっています、磁力線は脈動しているかもしれませんが回転している訳ではない、のです

このような状況下において、何故、電離圏の各層が分離される場所で北方磁場最小値が観測されるのだろう?と考えます、原因を探る事となります

 

 

 

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