地磁気ダイナモモデル
地磁気は融けた金属でできている外核においてダイナモ作用によって生成されています。ダイナモ作用はとても複雑です。なぜなら、ダイナモ作用を支配する物理的な方程式は、
・流体力学の方程式
・電磁気学の方程式
・エネルギーや熱の方程式
・物質の特性に関する方程式
などたくさんあり、現象を数理的に理解しようとするなら、これらを連立して(まとめて)解いたうえで各種物理量の時間変化を時間軸に対して決めないといけないからです。
地磁気ダイナモの物理は1950年代から知られてましたが、実際にスーパーコンピュータを用いて数値シミュレーションがまともにできるようになったのは、1990年代半ばになってからです。
ここでは、最近のダイナモシミュレーションによる結果から見えてきた地磁気の変動についてのモデル(地磁気の観測データ解析によって得られるモデルとは少し違います)をいくつかご紹介しましょう。 これまで紹介してきた実際のデータから求められた地磁気変動と似ているでしょうか?
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