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地球

7年周期で外核の最外部を通過する新しいタイプの磁波が発見される

2022年6月2日（木）17時00分
松岡由希子

地球の外核（中心部にある液体の層）の最外部を7年ごとに通過する新しいタイプの磁波が見つかった credit：Felix Gerick

＜「地球の外核（中心部にある液体の層）の最外部を7年ごとに通過する新しいタイプの磁波が見つかった」との研究成果が発表された＞

地球には磁場があり、その勢力が及ぶ領域、すなわち「地球磁気圏」が地球を包み込んで宇宙線などから生命体を保護している。磁場の強さや大きさ、形状は変動しており、時間の経過とともに弱まっているが、「磁場がどこでどのように発生したのか」、「磁場はなぜ常に変動し、徐々に弱まっているのか」など、解明されていない点もまだ少なくない。

年あたり最大1500キロの速度で西へ移動している

2022年5月に開催されたESA（欧州宇宙機関）のシンポジウムでは、「地球の外核（中心部にある液体の層）の最外部を7年ごとに通過する新しいタイプの磁波が見つかった」との研究成果が発表された。その研究論文は2022年3月21日付の「米国科学アカデミー紀要（PNAS）」に掲載されている。

ESAは2013年11月、人工衛星3基からなる地磁気観測衛星「スウォーム（SWARM）」を打ち上げ、地球磁気圏のデータを収集している。仏グルノーブル・アルプ大学らの研究チームは、「スウォーム」の観測データとドイツの地球観測衛星「チャンプ」やデンマークの磁場観測衛星「オーステッド」がそれ以前に観測したデータを組み合わせ、1999年から2021年までの約20年にわたる観測データを分析した。

Magnetic_waves_across_Earth_s_outer_core.jpg

地球の外核の表面での波のような流れと磁場の摂動　credit: Nicolas Gillet


その結果、核とマントルが接する外核の最外部を横切る新しいタイプの磁波が検出された。この「磁気コリオリ波」の周期は7年で、振幅は年あたり約3キロに達し、年あたり最大1500キロの速度で西へ移動している。研究論文の筆頭著者でグルノーブル・アルプ大学のニコラス・ジレ研究員は「このような波の存在は長年にわたって理論化されてきたが、これまでは今回の研究結果が示したよりもずっと長い時間的尺度で起こっていると考えられてきた」と述べている。

磁波は外核深部の攪乱によって引き起こされるとみられる

この研究成果は、異なる周期で振動する「磁気コリオリ波」がほかにも存在する可能性を示唆している。ジレ研究員は「磁波は外核深部の攪乱によって引き起こされるとみられ、おそらく浮力ブルームと関連している」と考察。また、「磁波はそれぞれ周期と長さスケールで特定され、その周期は作用する力の特徴に依存する。『磁気コリオリ波』では、周期が外核内の磁場の強さを示している」とし、「より長い周期の磁波が存在するかもしれない」と指摘している。

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