コンパスの針は、なぜ北を向くの？
― 地球そのものが、巨大な磁石です

登山やキャンプで使うコンパスは、どこで手を離しても、必ず同じ方向（北）を指して静止します。近くに磁石を置いた覚えもないのに、なぜ針は迷わず北を向くのでしょうか。答えは、私たちが立っている地球そのものが、巨大な磁石としてふるまっているという事実にあります。

「地球が磁石である」という、日常ではめったに意識しない事実を、順番に見ていきます。

コンパスの針は、それ自体が小さな磁石です

コンパスの針は、あらかじめ磁化された、細長い金属でできています。磁石には、N極とS極という、性質の違う両端があり、N極どうし、S極どうしは反発し合い、N極とS極は引き合うという性質があります。

コンパスの針は、中心を軸にしてほとんど摩擦なく自由に回転できるように作られています。そのため、まわりに磁力の向きがあれば、針はその向きに沿うように回転し、落ち着いた状態で静止します。

地球は、内部の運動で作られた巨大な磁石です

地球の内部は、中心に向かうほど高温・高圧になっています。中心付近には、主に鉄でできた核があり、その外側部分（外核）はドロドロに溶けた液体の状態だと考えられています。

この液体の鉄は、地球の自転や、内部の熱の対流によって、絶えずかき混ぜられるように動いています。電気を通しやすい金属が、このように大規模に運動すると、電流が生まれ、その電流が磁場を作り出すという現象が起こります。これを地球ダイナモと呼びます。この地球ダイナモのはたらきによって、地球全体を取り巻く、惑星スケールの磁場が作られていると考えられています。

実は「北」を引きつけているのは、磁気的には「S極」です

ここで、少しややこしい、しかし面白い事実があります。磁石の性質としては、N極とS極が引き合うのでした。コンパスの針の、北を指す側は「N極」と呼ばれています。ということは、その針を引きつけている、地球の北極付近の磁場は、磁気的には「S極」にあたることになります。

私たちが日常的に「北極は磁石のN極」というようなイメージを持っていたとしたら、それは磁石の性質から見ると、正確ではありません。「北を指す極」という呼び名の由来と、磁気的な極の種類は、混同しやすいポイントです。

磁石の北と、地図の北は、少しずれています

コンパスが指す北（磁北）は、地図の北（地理的な北、地球の自転軸の北）とは、わずかにずれていることが知られています。このずれは磁気偏角と呼ばれ、場所によって角度が異なります。さらに、地球の磁場そのものが、地球ダイナモの変化にともなって、少しずつ、しかも予測しにくい形で移動し続けているため、磁北の位置も年々変化しているとされています。

自分で確かめられること

まとめ

コンパスの針が北を向くのは、針自体が小さな磁石であり、地球の内部にある液体の鉄の運動（地球ダイナモ）によって作られた、惑星スケールの磁場に沿って回転するためです。コンパスの北を指す側がN極と呼ばれる一方、それを引きつける地球の北極付近は磁気的にはS極にあたるという、少しねじれた関係もあります。地図の北と磁北にはわずかなずれがあり、この磁場自体も、ゆっくりと変化し続けているとされています。

コンパスの針は、遠くの北極星を見ているのではありません。
足元はるか下の、地球の心臓の鼓動を感じ取っています。

※本記事は一般向けの科学解説です。登山や野外活動でのコンパスの正しい使い方、磁気偏角の補正方法については、専門機関や国土地理院の情報をご確認ください。