Skip to main content
Вся фізика

Динамо-ефект (гідромагнітне динамо)

Динамо-ефект (гідромагнітне динамо), самозбудження магнітних полів унаслідок руху провідної рідини або газової плазми. Динамо-ефект залучають для пояснення походження і підтримання магнітних полів Землі та інших планет з рідким ядром, Сонця і зір. Якщо магнітне поле космічного тіла містить як складові полоїдальне поле (з силовими лініями, спрямованими по меридіанах, як у диполя) і тороїдальне поле (з лініями поля, спрямованими по паралелях), то при диференціальному обертанні тіла (коли його шари на різних глибинах мають різні кутові швидкості обертання) силова лінія полоїдального поля, що проходить через різні шари, закручується — одні її частини йдуть вперед порівняно з іншими. У результаті тороїдальне поле посилюється. Зростання його енергії відбувається за рахунок енергії обертання шарів тіла, тому зі зростанням тороїдального поля відносне обертання шарів повинне гальмуватися, якщо воно не підтримується чимось іншим. Посилення тороїдального поля може призвести до посилення полоїдального або перешкоджати його згасанню, якщо між ними є зворотний зв'язок. Такий зв'язок може зумовити, наприклад, теплова конвекція, причому конвективні рухи не повинні бути осесиметричними (в осесиметричній системі Динамо-ефект неможливий). Для Землі остання умова виконується (вісь обертання Землі та її магнітна вісь не збігаються). Динамо-ефект для Землі пов'язують з конвективним рухом провідної речовини її рідкого ядра і зі спливанням у цьому середовищі легших домішок під дією архімедової сили. Конвективні рухи піднімають силові лінії тороїдального поля і за певних умов вони можуть утворювати петлі, які потім зливаються з полоїдальним полем і посилюють його. Теорія Динамо-ефекту приводить також до можливості самообернення магнітної осі (переполюсування магнітного поля Землі) і довгоперіодичних коливань геомагнітного поля (вікових варіацій), що відображає реальні властивості земного магнітного поля. Магнітні поля Сонця і зір загалом, а також їхні локальні поля, наприклад поля плям і активних областей, також можуть бути в принципі пояснені Динамо-ефектом.