지구의 자기장이 왜 백만 년마다‘플립’합니까? 이유 또는 이유가 무엇이든, 지구 외부 코어의 액체 철이 흐르는 방식, 전류, 구조, 장기주기 등이 원인, 결과 또는 둘 다로 중요합니다.
자극을 정의하는 지구 자기장의 주요 구성 요소는 외부 코어에서 용융 된 니켈-철의 대류에 의해 생성 된 쌍극자입니다 (내부 코어는 단단하므로 그 역할은 부차적입니다. 지구의 코어는 양호 함을 기억하십시오) 퀴리 온도 이상이므로 철은 강자성이 아닙니다).
그러나 훌륭한 구조는 어떻습니까? 예를 들어, 외핵은 지구 대기의 제트 기류와 같은가? 일본의 지구 물리학 자 팀의 최근 연구에 따르면 이러한 질문에 약간의 빛이 비추어 자극의 원인을 암시합니다.
이미지 정보 : 이 이미지는 지구의 액체 철 외부 코어에 현수 된 가상의 입자가 지오 디나모의 조건이 변할 때 어떻게 영역에서 흐르는 경향을 보여줍니다. 색상은이 입자가 경험하는 소용돌이 또는“회 전량”을 나타냅니다. 여기서 빨간색은 양 (동서) 흐름을 나타내고 파란색은 음 (서쪽) 흐름을 나타냅니다. 왼쪽에서 오른쪽은 흐름이 부력에 의한 흐름과 관련된 Rayleigh 수의 증가에 어떻게 반응하는지 보여줍니다. 위에서 아래로 전체 geodynamo 시스템의 각속도 증가에 대한 흐름이 어떻게 반응하는지 보여줍니다.
지구를 둘러싸고있는 제트류 바람과 가스 거인 (주피터, 토성 등)의 대기에있는 바람은 구역 류의 예입니다. “이 구역 흐름의 일반적인 특징은 난류 시스템에서 자발적으로 생성된다는 것입니다. 지구의 외핵은 난류 상태 인 것으로 여겨지기 때문에 외핵의 액체 철에는 구역 흐름이있을 가능성이있다”고 Kobe University의 Akira Kageyama는 최근 Nature 논문에서 밝혔다. 연구팀은 지구 자기장을 생성하는 지오 디나모를 모델링 할 때 2 차 유동 패턴을 발견했다. 지구의 외부 코어에서 대류에 대한보다 자세한 그림을 구축하기 위해 2 차 유동 패턴을 발견했다. 원통형 구역 흐름.
이 작업은 일본에 기반을 둔 Earth Simulator 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 수행되었으며,이 보조 효과를 결정하기에 충분한 공간 해상도를 제공했습니다. 카게 야마와 그의 팀은 또한 수치 모델을 사용하여이 이중 대류 구조가 북극과 남극을 생성하는 지배적 대류와 공존 할 수 있음을 확인했다. “이러한 구역 흐름을 갖는 이중 대류 구조가 강한 자기 생성 쌍극자 자기장에서 안정적임을 수치 적으로 확인합니다.
외부 코어에서 이러한 종류의 구역 흐름은 이전 모델에서 충분한 해상도의 부족으로 인해 이전에 지오 디나모 모델에서 볼 수 없었습니다. 지구 자기장의 역전에서 이러한 구역의 흐름은 Kageyama와 그의 팀 결과가 추구 할 수있는 연구 분야 중 하나입니다.
출처 : Physics World, 2010 년 2 월 11 일호 Nature 논문. 지구 시뮬레이터 홈페이지
