지구자기장, 반알렌대 보고서

지구의 자기장은 태양으로부터 오는 고에너지 입자를 막아주거나 이주성 동물의 방향 감각을 도와주는 중요한 역할을 한다. 지구와 같은 우주의 천체들이 자기장을 형성하는 이유를 설명하는 이론에는 다이너모 이론(dynamo theory)이 있다. 다이너모(dynamo)란 ‘자기장 안에서 운동하는 도체에 발생하는 기전력을 이용하여 전기를 일으키는 장치’를 말한다. 즉, 지자기 형성의 원리는 발전기의 원리와 유사하다는 것이다. 자기장 속에서 도체가 움직이면 유도 전류가 발생한다. 이는 ‘자기 선속이 변화하면 전기장을 만들 수 있다’는 패러데이의 법칙으로 설명되며, 이 현상이 바로 발전기의 원리인 전자기 유도이다. 전자기 유도로 형성된 전류는 다시 자기장을 유도할 수 있는데, 이는 ‘변화하는 전기장과 전류에 의해서 자기장이 유도된다‘는 앙페르-맥스웰 법칙으로 설명된다.