地球：地球内核による地磁気永年変化の下から上への制御

地磁気永年変化として知られる地球磁場の時間変化は、大西洋半球（西経90度から東経90度）の低緯度地域で最も明瞭に発生するが、太平洋半球では活動度は比較的低い。これは、核表面における西向きに移動する強力な赤道域の磁束斑の地理的な局在化の結果である。地球ダイナモの数値モデルは、地球磁場の形態を説明することには成功しているが、これまでこの地磁気永年変化の顕著なパターンを系統的に説明できていない。本論文では、内核に依存する2つの機構を共に考慮すれば、これを再現できることを示す。第一に、重力結合によって内核とマントルが同じ方向にそろい、外核の流体金属の流れを強制して西向きに移動する巨大なシート状の渦にすることである。この結果生じた剪断によって、核マントル境界付近の低緯度域で方位角方向の磁束が集中するが、これは核の対流によって押し出され、その後西向きに輸送される。第二に、インドネシアの下で最速となる内核の差分成長によって、外核内で非対称な浮力放出が起こり、次に渦をゆがめて偏心させる。これは、最近の核内の流れの逆解析結果と一致している。この下から上へと働く外核内対流の不均一な駆動は、マントルの熱的不均一から生じる上から下への駆動より優勢であり、偏心した渦が核表面に達する大西洋直下に中心を持つ経線方向の部分に、地磁気変動を局在させる。観測される地磁気永年変化のパターンと一致させるには、内核を形成する固体物質は、対流による並進によって生じる成長と融解の状態ではなく差分成長の状態になければならない。

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