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地球:連続した力学的攪拌により駆動される月の長寿命ダイナモ

Nature 479, 7372 doi: 10.1038/nature10564

月の石には、4億年以上にわたって存在していたらしい古代の磁場の記録が含まれていて、この磁場は月のダイナモに起因すると考えられている。熱的対流や組成対流により駆動されるダイナモというこれまでのモデルでは、月のダイナモの存在と、見かけ上は長い継続時間を再現できない。我々は、ダイナモ生成の別の機構を検討した。つまり、地球により駆動された月の自転軸の歳差運動による、固体ケイ酸塩マントルとその下の流体核との差動運動から生じた連続的な力学的攪拌である。ダイナモを連続して10億年以上駆動し、42億年前に1マイクロテスラ以上の強度の磁場を生成するのに必要な流体運動とエネルギーが、力学的攪拌によって容易に得られることを示す。磁場は時間とともに減少し、月が地球から十分遠く離れて散逸エネルギーがダイナモを駆動するには不十分になると自然に消滅すると予測される。我々の基準モデルでは、これは地球半径の約48倍(27億年前)で起きた。したがって、月の古磁場の測定によって、月の初期のよくわかっていない軌道進化を絞り込むことができるかもしれない。この機構は、大きな小惑星などの他の天体のダイナモにも適用できると考えられる。

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