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磁場

火星に弱い磁場のねじれた尾を発見!人工磁場で磁場を強化・テラフォーミング可能、人類移住へ

 地球の磁場とは何か?

 磁場とは、磁極に対して力を及ぼす空間のこと。磁場は永久磁石、電流を流したコイル、ソレノイド、電磁石などによってつくられるが、その強さは磁極からの距離の2乗に反比例する。磁場内において、その点における磁場の接線方向に一致する曲線を磁力線line of magnetic forceといい、磁力線の密度はその点における磁場の強さに比例している。

 地球にも磁場がありこれを地磁気という。地磁気は、地球により生じる磁場(磁界)である。地球の磁場は、概ね磁気双極子で(つまり、地球の中心に仮想的に置かれた一つの棒磁石として)近似でき、現在は北極部がS極、南極部がN極に相当し、それぞれ北磁極と南磁極と呼ぶ。

 地磁気の磁力線は、赤道付近を除けば、地面に対して平行ではなく、地面と斜めに交わるかたちになっている。地球の磁場は、主に地球(電離層等を含む)に流れる電流に起因する。地磁気の発生原因は、今でも完全には解明されていない。


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かつて火星には海があり温暖な大気に包まれていたが、磁場がなく太陽風の影響で大気が流出したらしい

 火星探査機メイブンとは何か?

 メイブン(MAVEN)は、NASAの火星探査計画及びその探査機の名称。探査機を火星に送り込み、火星の大気とその宇宙への流出の進展について研究を行う。MAVEN計画の主要計画者はコロラド大学ボルダー校宇宙大気物理研究室のブルース・ジャコスキーである。

 NASAのマーズ・スカウト計画によって立ち上げられたもので、同計画自体は2010年に中止されたが、フェニックスとMAVENの2機は終了前に開発が決定していたために継続が決められた。マーズ・スカウト計画は予算を4億8500万USドル以内に収めることを目標にしている。2008年9月15日、NASAはMAVENをマーズ・スカウト計画の一端として2013年のミッションに選択したと発表した。MAVENは合計10機の提案のうちの一台であり、最終選考でもう1台のライバル機に勝って選択された。


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地球以外でもオーロラを観測?木星は高速自転、火星は太陽嵐により直接発生

 オーロラが観測できる惑星

 オーロラは、太陽から飛来する磁気と電気を帯びた粒子が大気中の粒子と100㎞以上の上空で衝突し、美しく輝いて躍動するのが見える幻想的な現象である。先日、日本でオーロラが観測された。北海道の北の夜空がうっすらと赤く染めた。

 北極や南極に近い高緯度でよく出現するが、日本のような中低緯度では珍しい。今回は名寄市で観測され、国内では2004年11月の北海道下川町以来11年ぶりだった。写真の撮影に成功した、今回のオーロラはひじょうに淡く、人間の眼では見えなかったようだ。

 今回のオーロラの原因は、活発化していた太陽の活動領域で、15日10時ごろにコロナ質量放出(CME:太陽ガスの放出現象)が起こり、プラズマ粒子が地球に到達して、3月18日に発生した磁気嵐による。


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NMR磁石で世界最高磁場(23.5テスラ)を達成!超伝導磁石の強力磁場とは?

 核磁気共鳴(NMR)装置で世界最高磁場達成

 世界最強の磁石では、45テスラである。テスラ(tesla: T)は、磁束密度の単位である。 その名称はニコラ・テスラにちなむ。1テスラは、「磁束の方向に垂直な面の1平方メートルにつき1ウェーバの磁束密度」と定義される。

 水は反磁性の効果が強く、非常に大きな磁場をかけると磁気浮上させることができる。15〜20テスラ程度の磁場を発生させると、水を多く含んだりんごや卵、生物などを浮かすことができる。また、超電導体は「完全反磁性体」であり、これを使うのがリニアモーターカーである。

 今回、物質・材料研究機構(NIMS、茨城県つくば市)で、世界最高磁場となる超1GHz核磁気共鳴(NMR)システムの開発により、超伝導磁石の磁場を8月から徐々に上げ、10月1日、ついに1GHzを超えて1001MHz(23.5テスラ)の世界最高磁場を発生させることに成功した。研究チームが10月2日発表した。


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