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マントル

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1: 2019/03/28(木) 15:37:11.75 ID:CAP_USER
■地下660kmの上下マントルの境界に激しい起伏があった

地底には確かに山が存在した。まるでジュール・ヴェルヌの小説『地底旅行』のような話だが、ただし、これまでどのSF作家が描いてきた世界とも違い、その山は地球内部の層構造の一部である。

 複数の巨大地震による地震波を分析した最新の研究で、地底の山の鮮明な姿が明らかになった。2月15日付けの学術誌「サイエンス」に発表された論文によると、地下660キロメートル付近の、マントルの上部と下部を隔てる境界面に沿って巨大な山々が連なっており、中にはエベレストより高い山もあるという。

 山はただ高いだけでなく、驚くほど起伏に富んでいた。この研究結果から、太陽系でなぜ地球だけが特殊な存在なのかを説明する手がかりも得られそうだ。

「既に多くのことを観察できるようになっているので、基礎的な発見はほぼなされていて、後は詳細を付け加えるだけだという人は多いです」と、東京工業大学地球生命研究所のクリスティーン・ハウザー氏は言う。だが、この研究が示すように「私たちの星である地球内部の基礎的発見はまだ残されています」

■マントルはフルーツヨーグルト

 地球の体積の約84%を占めるマントルは、地質のリサイクルセンターだ。マントルの緩やかな対流がプレート運動を起こし、表層の地殻プレートを地下深くへと押し込む。そして別の場所では地下からマグマが上昇し、地表に噴出する際に地下深くの鉱物を一緒に外へ吐き出す。

「生命の進化はほぼすべて、この地表からの物質の流動に依存しているといっていいでしょう」。英インペリアル・カレッジ・ロンドンの地球深部地震学者であるエリザベス・デイ氏は言う。「プレートが地下へ潜り、火山が噴火する。これらすべてが、地球で起こっている循環を支えています」。なお、デイ氏はこの研究には参加していない。

 だが、マントルがどの程度対流し、混じり合っているのかまではよくわかっていない。これは例えば、カップの底にジャムが入っているヨーグルトをかき混ぜたときに、ジャムとヨーグルトがどんなふうに混じり合うのかというような話で、いま得られるデータからその状態を知るのは難しい。

 同時に、これは重要な問題だ。というのも、太陽系にある他の岩石天体と比べると、地球には一部の元素が足りないようなのだ。例えば、コンドライトと呼ばれる石質隕石は、太陽系が形成された当時の惑星の名残と考えられている。

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/032700188/
ダウンロード (5)


引用元: 【地質学】地球内部にエベレストより高い「山」を発見、地下660kmの上下マントルの境界 研究[03/28]

地球内部にエベレストより高い「山」を発見、地下660kmの上下マントルの境界 研究の続きを読む

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1: 2018/09/03(月) 13:57:15.41 ID:CAP_USER
 地球のプレート運動は、すばらしい芸術作品を生み出している。地球に山と海があり、恐ろしい地震や激しい火山噴火があり、今この瞬間にも新しい陸地が誕生しているのは、プレート運動がずっと続いているからだ。

 しかし、永遠に存続するものなどない。

 プレートを動かしているのは、その下にあるマントルの熱対流だ。しかし、時間とともにマントルの温度は下がり、やがて、地球全体を覆う“ベルトコンベア”の運動は停止する。
そのとき、炭素循環も、長い歳月にわたって生物進化の原動力となってきた地質活動も終息する。

 このほど、国際地質科学連合の会長で、中国地質大学の地質学者である成秋明氏が、プレート運動が終わる日が訪れる時期を予想した。
成氏の計算によれば、終わりは約14億5000万年後にやってくる。太陽が膨張して赤色巨星になり、私たちを飲み込むのは今から約54億年後と考えられているので、それよりもだいぶ前だ。

 学術誌「Gondwana Research」に8月に発表された論文は論争を呼び、一部の専門家は、プレート運動が終わる日を正確に予想することはできないと主張している。
けれども、地球の地質活動がいつかは停止するという点では、科学者たちの意見は基本的に一致している。

 プレート運動が終わるとき、地球はどんな世界になるのだろう?

■動き続けるジグソーパズル

 まずは、プレート運動(プレートテクトニクス)について理解しておこう。地球は、太陽系が生まれたばかりで非常に高温だった頃、45億4000万年前に誕生した。かつては完全に融けた状態にあったが、形成時の熱と放射性物質が発する熱が逃げていって温度が下がり、最終的に、内核、外核、下部マントル、上部マントル、地殻という層構造に落ち着いた。

 35億年前から6億年前までのどこかの時点で、地殻と上部マントルからなる「リソスフェア」が冷えて密度が高くなり、下部マントルへと沈み込みはじめた。リソスフェアはジグソーパズルのように数十枚のプレートに分割され、地球の表面でぶつかり合い、地質活動の時代が始まった。

 中央海嶺では、地下から上昇してきたマントル物質(マントルプルーム)が冷えて新しい海洋プレートを作る。
一方、プレートの端にあって特に温度が低く、密度の高い部分は、海嶺からプレート全体を遠ざけるように引っ張り、やがてマントルの深部に沈んでゆく(マントル中に沈み込んだ部分は「スラブ」と呼ばれる)。2つのプレートが出会うと、密度が高いプレートが密度の低いプレートの下にすべり込む「沈み込み」という現象が起こり、地表で火山や新しい地殻が形成される。

例えば、2つの大陸プレートが衝突すると、アルプスやヒマラヤのような山脈ができる。また、大陸プレートや海洋プレートの下にマントルプルームがある場合には、地殻やホットスポットの移動に伴い火山が点々と並んでゆく。

 けれどもマントルの温度は徐々に下がってゆくので、いつかは、プレートが沈み込まなくなるほど温度が下がるときがくる。この時期を予想する研究は、過去にもいくつか行われている。

 成氏の今回の論文は、30億年前から現在までの地球のマグマ活動の強さに基づき、数学モデルを利用して、マントルが冷える速度を推定するものだ。これにより、プレート運動が終わる時期を大雑把に知ることができると成氏は言う。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/083100222/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/083100222/
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引用元: 【解説】地球のプレート運動、14.5億年後に終了説「私たちがよく知っているような世界は終わります」と研究者[09/03]

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1: 2018/08/02(木) 22:05:32.80 ID:CAP_USER
[ワシントン 1日 ロイター]
- 世界で最も希少な宝石のひとつとされるブルーダイヤモンドの形成過程について、科学者らが46個を検証した結果、地球の下部マントル部分に当たる深さ660キロ以上の場所で生成されていることが分かった。

ダイヤモンド内部の微小物質が手がかりになったもので、研究は科学誌ネイチャーに掲載された。

ブルーダイヤモンドは採掘されるダイアモンド全体のわずか0.02%に過ぎない。

続きはソースで

http://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/4/2/24251/ge1802_farnese_df.jpg
http://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/4/2/24251/farnese_announcement_1.jpg
https://amd.c.yimg.jp/im_siggW_kWrDjzXD8CmUf9FdicYA---x400-y312-q90-exp3h-pril/amd/20180802-00000064-reut-000-4-view.jpg

Reuter
https://reut.rs/2LJBnZl
images (2)


引用元: 【地質学】希少なブルーダイヤは地底660キロで結晶化、科学者らが検証[08/01]

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1: 2017/11/05(日) 18:43:09.42 ID:CAP_USER
地球には海がある。46億年前に地球が誕生してから10億年後までには海ができ、そこで生まれた生物が、やがて陸に上がってきた。
海はそんな大昔から、つねに地球とともにあった。だが、地球には海があるものだという「常識」は、たんなる思い込みなのかもしれない。
広島大学博士課程の畠山航平(はたけやま こうへい)さん、片山郁夫(かたやま いくお)教授らがこのほど発表した論文によると、海の水は、予想より速いペースで地球内部に取り込まれているという。単純に計算すると、6億年後にはなくなってしまうペースなのだ。

地球上の水は、姿を変えながら地球全体をめぐっている。海の水が蒸発し、それが雨となって降ってくる。陸に降った雨は川になって、海に注ぐ。
この循環に、世界の海を旅する深層の海流を含めて考えたとしても、ひと回りするのに必要な時間は、せいぜい数千年だ。

一方で、これよりはるかに長い時間をかけた水のめぐり方もある。畠山さんらの研究は、こちらのめぐり方に関するものだ。
地球の表面は、全体が十数枚の巨大なプレート(岩板)に分かれている。
これらは互いに押し合ったり横にずれたりしていて、陸地が載っている大陸プレートの下には、それより重い海洋プレートが潜り込んでいる。
日本列島が載っているプレートの下にも、東から太平洋プレート、フィリピン海プレートが潜り込んできている。

この海洋プレートは、上面が海底なので海水を含んでいる。海水を含んだまま地球の内部に潜り込んでいくので、そのぶんだけ海の水が減ることになる。
海洋プレートは、何百万年、何千万年かかって潜り込むので、こちらは時間スケールの長い水のめぐり方だ。
この海洋プレートの水の含み方を新たな実験で再考したのが、畠山さんらの研究だ。

海洋プレートは、性質が違う上下の2層でできている。海水に接している上側は、厚さが5キロメートルほどの「地殻」。

続きはソースで

※図 大陸プレートの下に潜り込む海洋プレート。
海溝より沖にアウターライズ断層ができたあたりから、その亀裂を伝ってマントルが水を含むようになり、地殻とともに潜り込む。2.5×109tは、25億トンの意味。0.2×109tは2億トン。(畠山さんら研究グループ提供)
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/02/189/images/001.jpg

マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/02/189/
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引用元: 【環境】海の水は、あと6億年でなくなりそうな勢いで地球に吸い込まれている

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1: 2017/09/15(金) 19:09:34.17 ID:CAP_USER
9月15日 17時22分
国立研究開発法人の海洋研究開発機構は、地球の内部にある岩石の層「マントル」を世界で初めて直接掘削して観測するプロジェクトに向け、16日からハワイ沖で事前の海底調査を始めることになりました。専門家は「地球の成り立ちを知る第一歩になる」と話しています。
「マントル」は、海底から6キロほどの深さの地球内部にある厚さおよそ2900キロメートルに及ぶ岩石の層で、地球の体積の8割を占めています。地震の発生や大陸の形成など地球のダイナミックな動きと関連しているとされますが、まだ直接観測されたことはなく、詳しい性質などはわかっていません。

海洋研究開発機構は、世界で初めての直接掘削に向けて16日からおよそ2週間、太平洋のハワイ沖で、海底からマントルまでの距離が近い場所を、音波などを使って調査することになりました。

今後、中米のメキシコやコスタリカの沖合でも、掘削に適した場所を調べたうえで、10年後をめどに、世界トップレベルの掘削能力をもつ探査船「ちきゅう」を使って、マントルの掘削を実現したいとしています。

続きはソースで

http://www3.nhk.or.jp/news/html/20170915/k10011141021000.html
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引用元: 【地球】世界初 マントルを直接掘削へ 16日から事前調査開始[09/15] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/09/02(土) 23:57:53.69 ID:CAP_USER
火星衛星に火星マントル物質の存在を予言 ―JAXA火星衛星サンプルリターン計画での実証に高まる期待―

要点
・巨大衝突起源説で火星衛星の反射スペクトルの特徴が説明可能
・火星衛星は衝突当時の火星本体の地殻物質とマントル物質を多く含有
・JAXAの火星衛星サンプルリターン計画で火星本体の物質採取に期待


概要

東京工業大学 地球生命研究所(ELSI)の兵頭龍樹特別研究員、玄田英典特任准教授らの国際共同研究チームは、火星の衛星「フォボス」と「ディモス」が月の起源と同様に、巨大天体衝突(ジャイアントインパクト)で形成されうることを明らかにした。世界最高解像度の巨大衝突シミュレーションによって、火星衛星がどのような物質でできているのかを理論予想した。

その結果、火星衛星を構成する粒子の典型的な大きさが0.1 μmの微粒子と、100 μmから数mであることが分かった。微粒子の存在により、衛星の滑らかな反射スペクトルの特徴が巨大衝突説の枠組みと矛盾しないことを確認した。

また、火星衛星を構成する材料物質の約半分が火星由来であり、残りは衝突天体由来であること、さらに衛星が含む火星由来の物質の約半分は衝突当時の火星表層から50 ? 150 kmの深さから掘削された火星マントル物質であることを明らかにした。これは宇宙航空研究開発機構(JAXA)が2024年打ち上げを予定している火星衛星サンプルリターン計画(MMX)によって、衛星から火星本体の物質を地球に持ち帰る可能性が高いことを意味している。

研究成果は8月18日発行の米国科学誌「Astrophysical Journal (アストロフィジカルジャーナル)電子版」に掲載された。

続きはソースで

▽引用元:東京工業大学 2017.08.31
http://www.titech.ac.jp/news/2017/039108.html

図3. 火星への巨大天体衝突のイメージ
http://www.titech.ac.jp/news/img/news_16696_3.jpg
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引用元: 【太陽系】火星衛星に火星マントル物質の存在を予言 JAXA火星衛星サンプルリターン計画での実証に高まる期待/東京工業大©2ch.net

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