地球の磁場と砂鉄の動き：なぜ砂鉄は北極・南極に向かないのか？

天文、宇宙

2026.01.20

方位磁針が地球の磁場によって南北を向く理由については広く知られていますが、地球が巨大な磁石であるならば、砂鉄はなぜ北極と南極に向かって動かないのでしょうか？この記事では、この疑問に対する科学的な解説を行い、磁力と重力の違いについても触れていきます。

1. 地球の磁場とは？

地球は巨大な磁石のような性質を持ち、地球の中心には鉄を中心とした外核があります。この外核が動いていることにより、地球全体に磁場が発生しています。地球の磁場は、磁力線が南極から北極に向かって出入りする形で構成されています。

方位磁針が地球の磁場に影響され、南北を向く理由は、磁針の針が地球の磁場の方向に従って回転するためです。このため、磁力が働いて方位磁針が北方向を指し示します。

砂鉄は鉄を主成分とする微細な粒子です。地球の磁場によって、砂鉄もその磁場に影響を受けます。しかし、砂鉄が北極や南極に向かって動かないのは、いくつかの理由があります。

まず第一に、砂鉄は単独で非常に小さな物体であるため、地球全体の巨大な磁場による影響を受けるものの、その動きは非常に微弱です。また、磁場が方向を示す力はあくまで磁鉄の性質に依存しており、自然界における他の力（重力や摩擦）が影響を与えるため、砂鉄が北極や南極に向かって直接動くことはありません。

磁場の力が砂鉄に影響を与える一方で、重力も砂鉄を地面に引き寄せます。地球の重力は非常に強いため、砂鉄は地面に留まっており、磁場が砂鉄を北極や南極に引き寄せるほどの強さを持つことはありません。

また、重力の影響で、砂鉄は地表に平行に広がり、磁場の影響でその向きがわずかに変わる程度です。このように、重力が支配的な力であるため、磁場が砂鉄を直接北極・南極に引き寄せることはないのです。

地球の磁場が砂鉄に影響を与えることは確かですが、磁場が砂鉄を北極や南極に引き寄せることはありません。砂鉄はその小さなサイズや重力の影響を受けて、地表にとどまり、わずかに方向を変えることにとどまります。したがって、磁場と重力の違いを理解することが、なぜ砂鉄が動かないのかを説明する鍵となります。