【楽天市場】Shopping is Entertainment! : インターネット最大級の通信販売、通販オンラインショッピングコミュニティ 店長の部屋Plus

記事詳細

2021/06/30 00:30

地球の内核に異変。西側と東側で偏って成長していることが判明

2021年06月17日
 地球は生きている。地球内部は球状の層が幾重にも積み重なった構造となっているが、最も中心にある「内核」は少しずつ鉄が固まりながら成長している。

だがその成長には偏りがあるようだ。新たな研究によると、西側よりも東側の方が速い速度で成長しているという。

地震波の移動速度が方向によって異なる謎

鉄の内核が成長するのは、外核に含まれる溶けた鉄が徐々に冷えて結晶になるからだ。奇妙なことに、鉄の結晶は地球の自転軸に沿ってできる傾向があり、特に地球の東側よりも西側でその傾向が強いことが知られていた。

その証拠は、地球内部を伝わる地震波の速度に違いがあることだ。これまでの計測から、赤道方向に伝わる地震波よりも、南北方向に伝わる地震波の方が速いことがわかっている。

そしてその原因は、鉄結晶の長軸の向きが地球の自転軸に沿う傾向にあることだとされてきた。なぜそのような向きの偏りが生じるのか?

 その理由を説明するために、米カリフォルニア大学バークレー校をはじめとするグループは、地球力学と鉱物物理学をベースにしたコンピューターシミュレーションで、内核の結晶の成長を検証した。

eea8e5e7.jpg
米カリフォルニア大学バークレー校などのグループの仮説によれば、内核の成長は西側よりも東側(図の左側)の方が速い。非対称的な成長は、重力が鉄結晶を南北に押し出すことで均質化される(矢印)。これによって、鉄結晶の長軸は地球の自転軸(破線)に沿う。地震波の移動速度に違いが出るのもこのためであるそうだ(Marine Lasbleis)

東側と西側で内核の成長が偏っていた

その結果、内核の東側(インドネシアの地下)では西側(ブラジルの地下)よりも60%鉄結晶の成長が速いと想定すると、これまで観測されてきた地震波の速度の違いをうまく説明できることが判明したそうだ。

新たに成長した部分は、重力によって均等になさらされる。そのため結局内核は球状を保ちつつ、毎年1ミリずつ大きくなる。

しかし、結晶が形成される速度に偏りがあるということは、内核から外核へと伝わっている熱が、インドネシアの地下ではブラジル側よりも冷えやすいということだ。そのために鉄の結晶化が促進され、成長に偏りが生まれる。

49cfc1d2.jpg
溶鉄でできた外核(オレンジ)が冷えて固まることで、固体の内核(赤)が徐々に成長する。南北を伝わる地震波(青の矢印)が東西(緑の矢印)よりも速く伝わるのは、鉄結晶が自転軸と平行に並ぶ傾向にあるからだと研究グループは主張している(Daniel Frost)

内核の誕生よりも地磁気の誕生が先だった

このことは地球の地磁気について示唆に富んでいる。

地磁気は地上で暮らす私たちを太陽から降り注ぐ危険な粒子から守ってくれている。今これが生じているのは、内核から放出される熱によって外核で対流が起き、ダイナモとして機能するようになるからだ。

その地磁気が地球に発生したのは今から30億年前のことだと考えられている。ところが固体の内核が誕生したのは10億年から15億年前とされている。つまり内核がまだない頃からすでに外核で対流が起きていたということになる。

では最初の地磁気を生み出した対流はどうやって生じていたのか? それは今日のように鉄の結晶から放出された熱ではなく、鉄から分離した軽い元素から放出された熱によるものだと考えられるそうだ。

 この研究は『Nature Geoscience』(6月3日付)に掲載された。
ht●●tps://www.nature.com/articles/s41561-021-00761-w

最終更新:2021/06/30 00:30

このお店で1週間以内に売れた人気アイテム

コメント 0件 コメントを書く

コメント入力欄
お名前(必須)
タイトル(必須)
本文(必須) ※全角で800文字まで記入できます。

書き込みに際しては店長の部屋規約の禁止事項や免責事項をご確認ください

ページ上部へ

カレンダー

2021年6月
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30

今月

このお店で1週間以内に売れた
人気アイテム