단돈 이찬원 지구 자기장을 만드는 전류 (간단 정리)

지구가 하나의 커다란 자석이기에 우리는 나침반을 사용할 수 있다.

만약 지구를 강자성체로 이루어진 하나의 막대자석으로 모형화하면 지구 자기장의 원인을 간단히 설명할 수도 있다.

 

 

그러나 이 모형은 높은 온도에서 자성을 잃는 문제점이 있다.

그리고 이 모형은 시간에 따른 지구 자기장의 변화고 쉽게 설명하지 못한다.

즉 이 모형은 자북의 이동현상이나 지구 자기장 역전 현상 등의 설명에 적합하지 않다.

(자북 : 자석의 바늘 또는 나침반이 북쪽을 가리키는 방향)

이를 통해 지구를 전자석으로 모형화한 이론들이 등장했는데, 그 이론 중 하나가 다이나모 이론이다.

어원을 살펴보면 다이나모(dynamo)란 역학적 에너지를 전기 에너지로 바꿔주는 발전기를 의미한다.

블러드형 다이나모

이것은 축과 함께 회전하는 원판과 브러시로 이루어진 회로에서 전류가 흐르면서 자기장이 생성될 때, 이 전류와 자기장이 회전에 의해 스스로 유지되는 것으로 설명된다.

(브러쉬 : 돌아가는 발전기나 전동기의 정류자에 닿아서 밖으로 전류를 끌어내거나 밖으로부터 전류를 끌어들이는 장치)

지구의 내핵은 온도가 높기 때문에 외부로 열을 방출하기 위해 외핵의 대류 현상이 나타난다.

액체인 외핵은 도체 물질이므로, 다이나모 이론에 따르면 지구의 자전과 대류 현상 때

문에 자체적으로 유지되는 일종의 나선형 전류 고리들이 외핵에서 형성된다.

이 나선형 전류 고리들이 전자석 역할을 하게 되어 지구 자기장이 형성된다.

다이나모 이론은 지구 외의 다른 행성이나 별들의 자기장 생성 원리에도 적용될 수 있다.

 

[요약]

지구를 강자성체로 이루어진 하나의 막대자석으로 모형화하면 지구 자기장 현상을 설명하기에 한계가 있던 것이  다이나모 이론을 통해 설명된다.