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 地球には、なぜ磁場があるの? ★学習のポイント★
  福井県坂井市立三国中学校・月僧秀弥
 (朝日新聞社発行 2015年10月17日付be)


 地球の磁場は見ることができないのでイメージしづらいと思いますが、方位磁石は使ったことがあると思います。方位磁石が必ず北を指すのを見るととても不思議に感じますが、今回の記事で方位磁石が北を教えてくれる理由が地球の磁場であることが分かったのではないでしょうか。地球に磁場があるというのは難しい内容に感じると思いますが、地球も磁石だから方位磁石が北を向くというと考えやすいのではないかと思います。磁石は身近にもたくさん使われています。磁石と磁場のことを調べてみましょう。

●学習のポイント

 (1)磁石の歴史を調べてみよう。

 磁石は皆さんの回りでたくさん使われています。磁石はいつから知られていたのでしょう。また、方位磁石が北を向くことはいつ頃発見されたのでしょうか。磁石の歴史を調べてみましょう。

 磁石の発見には諸説有りますが、紀元前にギリシャのマグネシア地方で鉄を引きつける石があるということで磁石が発見されたという説があります。磁石が鉄を引きつける理由はいろいろ議論されましたが当時は全く分かりませんでしたが、磁石という不思議なものがあるということは、ヨーロッパで広く知られていたようです。
 方位磁石が南北を向くということは中国で紀元前に発見されたようです。この発見が羅針盤に繋(つな)がっていきます。地場は、1600年頃にイギリスのウイリアム・ギルバートによって発見されました。

 (2)磁石の性質について知っていることを書き上げてみましょう。いくつぐらいのことが書き出せるでしょうか。

 磁石は家でも使われているので、皆さん知っていると思います。磁石の基本的な性質は小学校や中学校で学びます。磁石の基本的な性質をまとめてみましょう。「鉄を引きつける」「磁石に付いた鉄は磁石に変わる」「磁石の同極同士は反発し合い、異なる極同士は引き合う力が働く」「磁石にはN極やS極の極がある」「磁石の力は離れていてもはたらく」「導線に電流を流すとその導線の周りに磁界ができる」など、その表現はいろいろありますが、小学生だったら3つ、中学生以上だったら5つぐらいは書いけるといいですね。

 (3)絶地球の周りに地場があることで見られる現象の1つに「オーロラ」があります。皆さんが住んでいるこの日本ではオーロラを見ることはほとんどできませんが、北極や南極の近くでオーロラは見ることができます。なぜ北極や南極の近くでオーロラを見ることができるのでしょうか。地球の周りに地場があることを考えながら、オーロラを見ることができる仕組みを考えたり、調べたりしてみましょう。

 宇宙からは太陽風など多くの電気を帯びた粒子(プラズマ)が地球に来ています。しかし、地磁気が太陽風を防いでくれているため、そのまま地球に降り注ぐことはありません。北極と南極の近くでは磁力線が地球に吸い込まれるので、そこから太陽風の一部が地球に入り込みます。この太陽風の電気を帯びた粒子が、地球の大気に入りこみ空気の粒と衝突することで明るく光って見えます。それがオーロラとして見えるのです。粒子がぶつかる高さによってオーロラではいろいろな色を見ることができます。

 (4)方位磁石は、北を指します。方位磁石は針の形に作った鉄を磁石にしたものです。棒磁石など身のまわりにある磁石を使っても方位磁石を作ることができます。身近にある磁石を使い、工夫して方位磁石を作ってみましょう。

 磁石を水に浮かべると、簡単に方位磁石を作ることができます。棒磁石を発泡ポリスチレンの容器に入れ、水に浮かべてみましょう。磁石が南北を指すことが分かります。最初に磁石が南北を指すことを発見されたときも、このように磁石を水に浮かべていたようです。

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