다이나모 이론 [dynamo theory, ─理論]

다이너모가 작동하여 전류를 만들어 내는 과정을 지구에 적용해서 지구의 자기장을 설명한 것이 다이너모 이론으로, 천체가 연속적으로 자기장을 가지는 현상을 보고 천체에 다이나모가 내재한다고 생각하는 이론이다.
지구 내부의 외핵은 유체로써 외부와 내부의 온도차로 대류 현상을 일으키며 회전한다. 또한 이것은 니켈과 철과 같은 전기를 잘 통하는 물질을 포함한다. 이러한 외핵의 회전에 지구 외부의 자기장으로 인해 전류가 생긴다. 이 전류는 지구 자기축으로 전달되고 그 축에 평형한 자기장을 발생시킨다.
1920년 J. 라모가 태양자기장을 설명하기 위해 처음 제창했는데, 그 후 여러 학자에 의한 보충 연구로 지구 자기장의 생성과 특징적 사실들을 설명할 수 있게 되었다. 일변화자기장을 설명하기 위해 B. 스튜어트가 제기한 이온층 다이나모이론은 초고층물리현상의 해명이 진전됨에 따라 거의 확립되었다. 지자기의 자기장 B0, 전기전도도 σ의 이온층 안에서 속도 v의 바람이 불면 기전력 E= v ×Bo에 의해 전류 I가 흐르는데, v와 σ(태양 고도에 지배됨)는 일주 변화를 하므로 I에 기인되는 자기장 B0도 일주 변화 부분을 가지게 된다.
극지방의 독특한 일변화는 태양풍에 의해 강제 유동 당하는 자기권의 플라즈마 대류를 고려에 넣는 자기권 다이나모 이론으로 비로소 설명이 가능하다. 지자기의 주원인을 설명하는 핵 다이나모 이론은 E.C. 불러드가 처음으로 정돈된 형태로 제출한 것으로서 지구 자전에 따라 생성하는 지구 핵 속의 물질의 환류와 그 열대류를 고려에 넣는다. 자기장 B1 에서의 운동 v1 이 자기장 B2를 발생케 하고 또 B2에서 v1과 다른 운동 v2가 자기장 B3을 만든다는 식으로 다이나모 소자의 결합을 생각한다.
지자기의 계를 운동 에너지가 v1 , v2 , ㆍ…을 유지하기에 충분하면 B1 , B2 ,…도 발달하여 정류적으로 유지되는 닫힌 자체들뜨기계로 본다. 보통 4개의 소자로 된 계를 기본형으로 하고 자기장 중 셋은 지각 내에 갇혀 있고 하나만이 열린 자기장을 일으킨다고 생각한다. 지자기의 원인으로 가장 널리 받아들여지는 이론으로서, 자기비정상분포나 영년변화의 설명 등에도 이용된다. 천체에서는, 태양의 일반 자기장 및 흑점이나 백반 등의 자기장은 태양의 비평등회전이나 대류 운동을 이용한 다이나모 이론으로 설명하고 있다. 또 자기변광성에 관하여도 이 이론에 따른 설명이 시도되고 있다. 천체나 지구의 핵을 형성하고 있는 물질의 퀴리온도는 실제 온도보다 낮으므로 강자성은 이용할 수 없으나 규모가 큰 현상에서는 전자기장의 감쇠시간이 대단히 길어지므로 강자성이 유효하게 쓰인다.
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