第3章・力線の理論(その21)------------------------------------------------------------------------当メールマガジンを御購読いただき、誠にありがとうございます。引き続き、ローレンツ力に関連する話をしようと思います。今回から、惑星の地磁気と自転に関する話をします。絵文字の図があるので、等幅フォントで御覧下さい。惑星の地磁気や自転は、電磁気作用によるもの、と説明されます。具体的に言うと、太陽磁場を横切る際に生じるローレンツ力によるものということです。そこで、今回から、地磁気と自転に関する話をしようと思います。当然のことながら、一回で全てを説明するのは無理なので、複数回に分けて説明します。注意していただきたいことが二つあります。一つは、内惑星のような比較的小型の惑星と、外惑星に多い比較的大型の惑星とでは、若干、異なるところがあることです。このため、まず前者について、次に後者について、というように分けて説明しようと思います。二つ目は、天体衝突のような激変のあった惑星では、理論の予想とは異なる特徴をもつことになることです。したがって、当然のことながら、理論の予想にあわない惑星も存在することになります。以上、二つのことに注意して、以下の説明をお読み下さい。****************************************59.比較的小型の惑星の場合****************************************太陽には磁気があり、太陽系内に磁場をもたらしています。その結果、太陽からは下図の様に磁力線がのびていることになります。\もっとも、実際には、磁力線はもう少し湾曲していて螺旋状になるのですが、そのあたりは絵文字の限界ですので、どうか御容赦願います。それはともかく、このことから、惑星が太陽の周りを公転すれば、磁力線を横切ることになることがおわかりいただけると思います。\ちなみに、上図は、天の北極側から見た図です。この図において、惑星の公転方向は反時計方向となります。そこで、まず、惑星が自転していない状態を考えます。西から東へ横切っていくように見えるでしょう。そこで、前回の誘導型モーターの原理を思い出していただきたいのですが、磁石を動かすと、銅板は磁石を追いかけるように動くのでしたね。磁石を動かせば、磁石からのびた磁力線も動きます。したがって、磁力線の動きを追いかけるように銅板が動く、と言い換えることができます。すれば、惑星の場合も、同様に、磁力線が動く方向に、惑星の昼側の部分が動くことになるはずです。西から東へ惑星が自転するということです。この現象を、前回の復習をかねて説明しましょう。下図を、太陽の側から見た惑星の姿だと思って下さい(かなり形がゆがんでいますが、お許しを...)。南すると、惑星は東(向かって右)から西(向かって左)へ移動することになります。磁力線の向きは、画面の奥行き方向になります。すると、惑星内の電子は、磁力線を横切ることから、南北(縦)方向にローレンツ力を受けます。ローレンツ力を受けた電子は、当然のことながら、南北方向に運動しようとします。すると、この運動のせいで、電子は、太陽からのびた磁力線を、南北方向に横切ることになります。このため、電子は、西から東へ向かう方向へローレンツ力を受けることになるのです。南この結果、惑星の昼側の部分は、西から東へ向かう方向に力を受けます。して、惑星は西から東へ自転することになるのです。天の北極側から見ると、反時計方向に、つまり公転方向と同じ方向に自転することになります。向に電子が流れることになります。すると、惑星は、北がS極、南がN極の電磁石となります。して得られた結論が、地球や水星などの特徴とよく一致していることが、おわかりいただけると思います。****************************************60.だが、しかし...****************************************ところが、ここで問題が生じてきます。それは、惑星の夜側にいる人の立場から考えると、全く逆の結果が得られてしまうことです。惑星の夜側(太陽と反対側)の位置にいる人から見れば、太陽からのびた磁力線は、東から西へ横切っていくように見えます。上で述べた話からわかるように、惑星内の電子は、最終的には、東から西へローレンツ力を受けることになるのです。すると、惑星は、天の北極から見て時計方向、すなわち、公転方向とは逆向きに自転することになってしまうのです。電子の流れも、天の北極から見て時計方向になりますから、惑星は、北がN極、南がS極の電磁石となってしまうのです。このように、夜側の人から見れば、昼側の人と全く逆の結果が得られてしまうのですから、両者の作用が相殺されてしまい、地磁気も自転も無くなってしまうのです。すればよいのでしょうか?それは次回、説明いたします。========================================================================バックナンバーに戻る。