地球の磁場の変動、原因は海流か？
地球の磁場（地磁気）は一定ではなく、わずかながら絶えず変動している。その原因を海水の循環に求める新説が先日発表され、議論を呼んでいる。
地球の磁場といえば、一般的には地球内部にある外核の対流運動（ダイナモ）が発生源であると考えられているが、今回発表された研究成果はその理論と真っ向から対立する。
アメリカのノースウェスタン大学で化学生物工学の准教授を務める研究論文の著者グレゴリー・リスキン氏は次のように話す。「新説が正しい場合、ダイナモ理論は破綻し、核（コア）の力学に基づくあらゆる学説が白紙撤回されることになる」。
同氏の新説は地球物理学界で激しい批判を受けているが、中には「論ずるに値しない」と一刀両断に切り捨てる専門家もいる。カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）の地球物理学者ロバート・パーカー氏もその1人で、「ナンセンスで、仮説とも言い難い」というコメントを発表した。
ただし、このような反応も想定内だったようだ。実際、今回の研究成果が掲載された「New Journal of Physics」誌の発行責任者ティム・スミス氏は誌面で、「記事の内容は意見が分かれるものであり、議論が大いに盛り上がることは間違いないだろう。地球物理学会の一部からは猛反発が起こることも予想される」とコメントを寄せている。
太陽から放出される太陽風（荷電粒子の流れ）を地球上の生命体が直接浴びると害を被る恐れがあるが、高度数千キロの宇宙空間にまで広がる地球の磁場が盾の役割を果たしている。
最も有力な説であるダイナモ理論によると、この地球の磁場は核の対流運動によって生じているとされる。地球の中心核は内核と外核に分かれており、自転している固体の内核の外側で、液体である導電性の外核は対流運動を行っているという。
地球の磁場は、棒磁石の周囲に形成される静的な磁場と違って方向が常に変動している。航海士は数世紀も前の時点で既に、方位磁針が指す北の方向はそのときの所在地によって微妙にずれることを発見していた。
現在、地球の磁場は時間とともに変化することも明らかになっている。さながら、ピースの形状が絶えず変化しているジグソーパズルに似ているといえる。このような地球の磁場の変動は「永年変化」と呼ばれている。
この永年変化は数十年から数百年という単位で生じるが、およそ50万年ごとに起こる謎の現象「地球磁場の逆転」の一因なのではないかと考えている地球物理学者もいる。
ダイナモ理論によると、永年変化の発生原因は液体である外核内部の対流パターンにある。固体の内核によって液体の外核が温められると、内核に近い側の外核の溶解鉄は密度が低下して浮上し、比較的温度の低い外側の溶解鉄は逆に沈下することになる。
このように溶解鉄が上昇･下降する割合の変化が、地表では磁場の差異となって現れるのである。2つの現象は不可分な関係にあると考えられているため、科学者は永年変化を基にして、地球の核における溶解鉄の対流パターンを推測している。
一方、前出のリスキン氏は今月号の「New Journal of Physics」誌の掲載記事で、永年変化の原因を海水の循環にあるとしている。
海水の循環システムは、大西洋のメキシコ湾流をはじめとする海流によって形成されているというのが定説だ。海流は深海の栄養豊富な冷海水を表層まで持ち上げ、別の海域まで運んでいる。
また、海水に含まれる溶解塩が導電性であることや、地球の主磁場の中で海流が動くと、海流独自の二次磁場が生じることも確認されている。この“海洋”磁場は以前に現場測定されたことがあるが、その際には「永年変化を引き起こすほど強くはない」と結論付けられていた。
しかしリスキン氏によると、同氏の新しい数学モデルを採用した場合、世界中のすべての海流から生じる磁場を足し合わせた値が永年変化の測定値とほぼ等しくなるという。計算が正しければ、地球温暖化からプレートテクトニクスまで海流の動きに影響を与える要素はすべて、地球を保護する磁気シールドにも影響を与えることになる。
この新仮説は、地球の中心に高密度の鉄の核があるとする従来の理論を否定するものではないと同氏は強く主張している。ただし、核の対流については別だ。同氏は次のように疑問を呈する。「外核は鉄などの重鉱物で構成された液体であり、極めて高温である。ここまではおそらく間違いない。しかし永年変化の発生源が核でなく海流だとすると、核の対流を示す証拠が皆無になってしまう」。
同氏は地球の主磁場の発生源として、ダイナモ説が否定された場合の代替理論をいくつか用意しており、このテーマに基づく論文を近々発表するという。
Illustration by Jason Reed, Photodisc/Photolibrary |
以上は「Ｉｎ Ｄｅｅｐ」さんブログより
地球磁場は現在急激な速さで南北逆転に向けた可能性を含み移動しつつあります。過去の地球は20～30万年に一度の頻度で磁極逆転を繰り返しています。この磁極の逆転の原因に付いては定説がまだありません。今回ご紹介した説もその一つの説です。小生もこのブログでその原因について独自の説を「地球大異変の原因」の中で記述しております。小生の説もまだ世界から認められていませんが、正しいとの自信は充分ありますので今後の成り行きが大変楽しみでもあります。 以上
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