地下2,900kmで謎の変動を発見

国際的な科学者チームが、地球のマントルと核の境界付近、およそ2,900キロメートルの深さで起きている謎の変化という、巨大な地質学的異常を記録した。

2002年から2017年にかけて連続して飛行したGRACE衛星は、地球の重力の変化を検出した - 写真：NASA

地球物理学研究レターズ誌に掲載されたこの研究は、マントル最深部の岩石構造が短期間で動的に変化し得ることを示しています。この発見は、巨大地震の発生メカニズムや、地球上の生命を守る「シールド」である磁場の形成メカニズムを理解する上で重要な示唆を与える可能性があります。

パリ大学の科学者シャルロット・ゴーニュ・グラントン氏が率いる研究チームは、フランスのギュスターヴ・エッフェル大学の地球物理学者イザベル・パネット氏も主要な参加者として参加し、地球の重力場を測定するために設計された米国とドイツの協力プロジェクトであるGRACE衛星ミッション（2002年 - 2017年）のデータを活用しました。

2基のGRACE衛星は一定の距離を並行して飛行するため、非常に精密な観測機器となっています。先行衛星が山脈や帯水層などの大きな塊の上を通過すると、その強い重力によってわずかに位置が移動し、後続衛星との距離が変化します。このミリメートル単位の変化は、重力の変化を正確に反映しています。

GRACEは当初、主に水循環、すなわち氷の融解や地下水位の研究を目的としていました。しかし、その極めて高い感度により、研究チームは地下深くの変動も「捉える」ことができることに気づき、このデータを用いて数百キロメートルの深さで大地震に関連する兆候を検出した実績があります。

新たな分析では、2007年にアフリカ沖の大西洋の海底を中心とする異常な信号が出現したことが明らかになった。この信号の性質から、地表の水や氷の移動によって引き起こされた可能性は完全に排除された。「原因の少なくとも一部は、固体地球内部、つまり非常に深いところから来ているはずだ」とパネット博士は強調した。

注目すべきことに、2007年の同時期には、磁場を監視する衛星も同じ地域で地磁気異常を記録していました。この時空間的な一致は、重力と磁気という2つの現象が、同じ深部地質学的プロセスの2つの側面である可能性を示唆しています。

研究チームは、ペロブスカイト鉱物を豊富に含む岩石が存在するマントル底部で、原子レベルで変化が起こるという仮説を立てています。非常に大きな圧力下では、鉱物の結晶構造がより高密度な形態へと「崩壊」する可能性があり、このプロセスは相転移と呼ばれます。

この変化により岩石の密度が高まり、その領域の質量が増加して重力信号が発生します。近くの岩石は再配置を余儀なくされ、マントルと核の境界が約10cm歪むことになります。これは小さな変化のように聞こえるかもしれませんが、この変化は外核における溶融鉄の対流に影響を与えるには十分です。この対流は地球の磁場の源であり、2007年の地磁気擾乱を引き起こしました。

パネット博士は、このシナリオにはさらなる検証が必要だと警告し、「これは単なる仮説であり、さらなる証拠が必要です」と述べた。しかし、このような現象を観測するだけでも、地球科学における大きな前進とみなされるだろう。

「マントル底での動的なプロセスが、その発生と同時に研究できるほどの速さで起こっているという説得力のある証拠が初めて得られた」とカリフォルニア大学バークレー校の地震学者バーバラ・ロマノウィッツ教授は述べた。

これまでのところ、研究チームは2007年以降、同様の重力信号を検出していません。しかし、監視は継続されています。次世代GRACE衛星のデータは、地球が静かに「呼吸」し、動いている地球の最も深い層におけるさらなる謎を解明するのに役立つと期待されています。

トピックに戻る

ミン・ハイ

出典: https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm