[論文レビュー] Nature of Planetary Matter and Magnetic Field Generation in the Solar System

J. Marvin Herndon|ArXiv.org|Mar 26, 2009

Astro and Planetary Science参考文献 34被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、太陽系の惑星磁場が、惑星内部に存在する自然的な惑星中心核分裂反応炉によって生成されると提案している。これは地球のジオマグネティック場と類似したメカニズムである。ウランを多く含む物質の存在と、持続的核分裂反応を促進する条件が、太陽系の惑星磁場の起源を説明すると主張している。

ABSTRACT

Understanding the nature of the matter comprising the Solar System is crucial for understanding the mechanism that generates the Earth's geomagnetic field and the magnetic fields of other planets and satellites. The commonality in the Solar System of matter like that of the inside of the Earth, together with common nuclear reactor operating conditions,forms the basis for generalizing the author's concept of nuclear geomagnetic field generation to planetary magnetic field generation by natural planetocentric nuclear fission reactors.

研究の動機と目的

• 惑星内部の組成に基づく統一的メカニズムを用いて、太陽系の惑星磁場の起源を説明すること。
• 地球以外の惑星や衛星における磁場生成について、包括的な説明が不足している問題を解決すること。
• 特にウランを多く含む物質を含む惑星の内部組成と、自然核分裂反応炉の動作との関連を確立すること。
• 共通する物理的条件と物質種を用いて、著者の核ジオマグネティック場理論を他の天体へ一般化すること。
• 核分裂反応炉のダイナミクスに基づく、惑星磁場生成の理論的枠組みを提供すること。

提案手法

• 太陽系の惑星物質の組成を分析し、ウランやその他の分裂性物質の存在に特に注目する。
• 核分裂反応炉の物理学的原則を惑星内部に適用し、持続的連鎖反応を生じる条件をモデル化する。
• 地球と他の惑星・衛星の内部構造と物質組成を比較し、核分裂反応炉の可能性に共通する点を同定する。
• 熱力学的および中性子輸送モデルを用いて、惑星内部における自然核分裂反応炉の実現可能性を評価する。
• 観測された惑星磁場と内部組成のデータを基に、提案されたメカニズムを検証する。
• 著者の以前の核ジオマグネティック場モデルを、測定可能な磁場を持つすべての惑星的天体に拡張する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ウランを多く含む物質は、惑星磁場生成において果たす役割は何か？
• RQ2 惑星内部に存在する物理的条件下で、自然核分裂反応炉が稼働可能か？
• RQ3 惑星および衛星の内部組成は、持続的核分裂反応の存在をどのように支援するか？
• RQ4 地球のジオマグネティック場生成メカニズムは、他の惑星的天体へどの程度適用可能か？
• RQ5 惑星内部で、惑星中心核分裂反応炉が稼働可能となる物理的条件は何か？

主な発見

• 惑星内部に存在するウランを多く含む物質が、自然核分裂反応炉の燃料として必要な条件を満たす。
• 圧力、温度、中性子減速の条件が、核分裂連鎖反応の持続を促進する。
• このモデルは、木星、土星、ガニメデなどの惑星・衛星に観測される磁場の存在を、内部の核分裂反応炉によって説明できる。
• このメカニズムは、太陽系の全惑星磁場の起源を、一つの物理的原理に統一的に説明する。
• このモデルは、惑星的天体における観測された磁場強度と空間的分布と整合的である。
• この理論は、持続的核分裂プロセスと関連づけた、惑星磁場の長期的安定性の物理的根拠を提供する。