実は方位磁針のN極が北を指すのは、地球の北側がS極だから！知ると納得、磁石のしくみが教えてくれる意外なからくり

方位磁針のN極が北を指す、その本当の意味

「磁石の異極（N極とS極など、違う極どうし）は引き合う」

「方位磁針のN極は北を指す」。

よく耳にする磁石のルールです。

ところが、この2つを同時に成り立たせるためには、地球の北極側が「S極」でなければ筋が通りません。

気象庁地磁気観測所の解説をのぞいてみると、なるほどそうかと膝を打つ仕組みが見えてきました。

地球の北極は、磁気的にはS極

方位磁針のN極は英語で「North-seeking pole（北を求める極）」と呼ばれます。

磁石は異極どうしが引き合うので、北を指す側を「N」と定義したという順序。

つまり地球の北極側が磁気的にS極だからこそ、方位磁針のNが北を向くわけです。

「磁石の北はS」というのが、物理的な答えになります。

磁場を生むのは地球内部の対流

地球の磁場の強さは平均で約46マイクロテスラ（地球全体に広がる磁気の強さの単位）、地域差で25〜65マイクロテスラほどに分布するそうです。

これを生んでいるのは、外核（地球内部、深さ約2900〜5100kmにある液体金属の層）を満たす液状の鉄やニッケルが対流して電流を生むしくみ、いわゆる「ダイナモ理論」と呼ばれるもの。さらに磁北極（方位磁針のN極が指し示す地球上の点）の位置は固定ではなく、現在はカナダ北極圏からシベリア方向（北西方向）への移動を続けているとされています。

日本の地層に残る「逆転の証拠」

過去数百万年で地球の磁場は何度も極性を逆転させてきたと考えられています。

直近の逆転は約77万年前で、「松山-ブリュンヌ境界（マツヤマブリュンヌきょうかい／N極とS極が入れ替わった地層境界）」として知られています。この境界が綺麗に残っているのが千葉県市原市の養老川沿いの地層で、地質時代名「チバニアン」の由来になりました。地磁気は太陽風から地球の大気と生命を守るバリアでもあるそうで、逆転中に何が起きるのか、想像するとなかなか壮大な話です。

まとめ

「N極が北を指す」というおなじみのルールの裏には、「地球の北はS極」という反転構造が静かに隠れていたわけです。

異極は引き合うという小さな約束ごとひとつが、惑星規模のしくみまできちんと貫いていたのですね。

参考：気象庁 地磁気観測所「基礎知識Q&A」

参考：国立極地研究所「『チバニアン』の地層から明らかになった直近の地磁気逆転の全体像」