テレラ

テレラ（ラテン語で「小さな地球」の意味）は、地球を模した小さな磁化された模型の球体で、イギリスの医師ウィリアム・ギルバートが磁気を研究中に発明し、300年後にノルウェーの科学者で探検家のクリスティアン・ビルケランドがオーロラを調査しているときにさらに発展させたと考えられています。

テレラは20世紀後半まで地球の磁気圏をシミュレートするために使用されていましたが、現在ではコンピューターシミュレーションに置き換えられています。

エリザベス1世女王の王室医師ウィリアム・ギルバートは、地球の磁気の研究に多くの時間とエネルギーと資源を費やした。自由に吊るされたコンパスの針が北を指すことは何世紀も前から知られていた。初期の研究者（クリストファー・コロンブスを含む）は、その方向が真の北からいくらかずれていることを発見し、ロバート・ノーマンは、針にかかる力が水平ではなく、地球に向かって斜めになっていることを示しました。

ウィリアム・ギルバートの説明は、地球自体が巨大な磁石であるというもので、彼はこれを、磁石の地球の縮尺模型、磁石でできた球体「テラレラ」を作ることで実証した。テラレラの上に小さなコンパスを通し、ギルバートは水平コンパスが磁極を指し、磁軸に垂直な水平軸で釣り合った方位磁針が磁力と水平方向の間の適切な「磁気傾斜」を示すことを実証した。ギルバートは後に、1600年に出版された 『磁石、磁気体、地球の磁石』でこの発見を報告した。

クリスティアン・ビルケランドはノルウェーの物理学者で、1895年頃、極地オーロラの光が磁極を中心とした領域にのみ現れる理由を説明しようとしました。

彼は真空タンク内のテラに陰極線（後に電子と特定された）を照射してその効果をシミュレートし、テラの極付近の領域で実際に光が生成されることを確認した。チャンバー内に残留ガスがあったため、光は粒子の軌道の輪郭も描いていた。彼も、そのような軌道を計算した同僚のカール・ストルマーも、実際のオーロラが極の真上の領域を避けた理由を理解できなかった。ビルケランドは、大規模なオーロラの爆発は太陽黒点の活動と関連していたため、電子は太陽から来たものだと信じていた。^[要出典]

ビルケランド教授はいくつかのテラレラを建設しました。そのうちの1つの大きなテラレラ実験はノルウェーのトロムソに再現されました。^[2]

ドイツのカール・ライヘンバッハ男爵（1788-1869）もテレラの実験を行いました。彼は大きな中空の鉄球の中に電磁石を配置し、暗室でさまざまなレベルの電気を流しながらこれを検査しました。

1950年頃、スウェーデンのブルンベルグとダットナーは、テラを使って地球磁場内の粒子の軌道をシミュレートした。 1972年頃、ソ連のポドゴルヌイは、太陽風をシミュレートするプラズマの流れを導くテラを建造した。1990年頃、カリフォルニア大学リバーサイド校のハフィズ・ウル・ラーマンは、より現実的な実験を行った。こうした実験はどれも解釈が難しく、地球の磁気圏を適切にシミュレートするために必要なすべてのパラメータをスケーリングすることは決してできないため、現在ではこうした実験は完全にコンピューターシミュレーションに置き換えられている。

最近、フランスのグルノーブルにある惑星学および天体物理学研究所の物理学者チームによって、テラレラ実験がさらに発展し、2つの磁化された球体を使用して操作することでいくつかの異なるオーロラ現象を再現できる「プラネタレラ」が作成された。^[3]

• NASA の Terrella に関する教育ウェブサイト