【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】21244071 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球磁場 / 地球流体核 / ダイナモ作用 / 磁場変動観測 / 室内実験 / 数値シミュレーション / 乱流 / 地球ダイナモ / 液体金属 / 熱対流 / 数値モデリング

【研究成果の概要】

液体金属を用いた熱対流実験と数値シミュレーションを行い、レーリー数、外部磁場及び対流槽の回転速度によって、対流の様相がどのように変化するかを調べ、ダイナモ作用の原動力である地球中心核内の対流運動の活発さやエネルギー散逸量と、地表で観測可能な地球磁場とその変動との関係を見出した。本実験により外部磁場とレーリー数のある範囲内で熱対流パターンの不規則かつ自発的な逆転現象が発見されたことは、地球磁場の逆転の起源を解明する上で重要な進展である。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】18204038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球磁場 / ダイナモ作用 / 磁場観測 / 室内実験 / 数値シミュレーション / 乱流、古地磁気測定 / 地球流体核 / 乱流 / 古地磁気測定 / 地球コア

【研究成果の概要】

本研究では、磁場変動の観測、室内実験、及び数値シミュレーションを相互に連携して進めた。
磁場変動の観測では、北西太平洋海底の2 観測点での長期計測を実現し良質なデータを得た。
室内実験では、液体金属の熱対流に水平及び垂直方向の磁場を印加し、磁場強度の増加による対流の様相並びに乱流スペクトルの変化をとらえることに成功した。
数値シミュレーションでは、球殻熱対流ダイナモを数多くの設定で実現し詳細な解析を行った。
これらを総合することで、地球流体核の乱流状態に関する示唆が得られた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】34,190千円 (直接経費: 26,300千円、間接経費: 7,890千円)