数値ダイナモシミュレーションによる地磁気逆転メカニズムに関する研究
M2 解良 拓海
地球地下深く、外核と呼ばれる領域で、鉄の流体が作り出す地球の磁場（地磁気）は、人類史上、その向きを安定して保ってきました。しかしながら、過去の地球では、地磁気の逆転現象が繰り返し起きていたことがわかっています。火山から噴出するマグマは、噴出当時の地磁気の向きを記録する性質を持っています。海上から海洋底の溶岩流に記録された磁場の向きを測定すると、海底火山の火口から遠ざかるにつれて、地磁気の向きが北、南、北・・・と繰り返し切り替わっている様子が測定できます。（下図）
海洋底の溶岩流に記録された古地磁気の海上測定(Gee and Kent, 2007)
なぜこうした逆転が起こるのか未だよくわかっていません。逆転発生当時、数百万年前の磁場の構造やその時間変化を、現在取得可能な限られたデータから推測するのは難しいからです。そこで我々は、電磁流体の流れと、それによる磁場生成を計算する数値ダイナモシミュレーションによって、地磁気の逆転を再現し、そのメカニズムを明らかにしようとしています。
スーパーコンピュータを使ってシミュレーションした結果、丸３日の計算につき、一回程度の頻度で逆転が発生していることが確認できました。さらに、逆転が起こる際には、電磁流体の流れに特徴的な構造が現れていました。普段は自転の影響によって、赤道に対して対称な流れが卓越し、赤道を横切るような流れは見られません。しかし、逆転が起こるときには、赤道をまたぐような流れが起きていました。今後の研究では、このような流れの変化がどうして作られるのか、またどのように逆転を引き起こしているのかを明らかにしていく予定です。
