新しい研究で地球の内核の組成と構造の詳細が明らかに

宇宙に送られた船の 1 つであるボイジャー 1 号は、冥王星を越えて星間空間に到達することができました。最も強力な望遠鏡は、ビッグバンに近い距離まで潜ることに成功しました。コミュニケーションと開発を埋もれさせたテクノロジーについては言うまでもありません。しかし、それでも、地球の中心については、知り、理解すべきことがまだたくさんあります。

地震学、鉱物物理学、地球力学、古地磁気、および数理地球物理学はかなりの進歩を遂げているにもかかわらず、地球の内核の構造と進化は依然として謎のままです。最も重要な疑問の 1 つは、その熱履歴と現在の熱状態です。熱対流における内核に関しては、単純な高粘度並進モードや古典的な低粘度のプルーム型対流など、いくつかの仮説が提案されています。 Nature誌に掲載された最近の研究は、これらの疑問を前進させようとしています。

その中で、最先端の地震画像を使用して内核の最外層の等方性圧縮速度を調べ、新しく開発された減衰マップと比較しました。得られた断層像に現れるパターンは、熱で駆動された流れの内核の表面に現れる鉄の粘性に関する最近のデータを用いて解釈されます。 圧縮および減衰速度と温度の間に正の相関関係が発見されました。

外核の対流は内核の境界を横切る熱流を制御しますが、内部で駆動される内核の対流は、外内核の明確な異方性を含む内核の多くの観察を説明する妥当なモデルです。異方性は物質の一般的な性質であり、弾性、温度、伝導率、光の伝播速度などの性質が、検査する方向に応じて変化します。

内核 (IC) の挙動をめぐる既存の論争をきっかけに、地震トモグラフィーの最近の進歩を活用して、IC の最外層 100 キロメートルを調査して、その圧縮波速度を調べています。このスキームでは、特に南半球で比較的少量の体積サンプリングで取得されたデータに適用される不確実性の厳密な処理が使用されます。

この研究はオーストラリア国立大学のフルヴォイェ・トカルチッチ氏が主導し、マドリードのコンプルテンセ大学の協力を得た。結論として、これまで地球の内核は鉄の固体の球であると考えられていました。しかし、 Sincウェブサイトで報告されているように、科学者らは、対流がほぼ停止したより静的な中央領域と、物質が流れる外側領域の存在を示唆しています。

入手可能なすべての情報を分析した結果、地球の固体内核は、温度差によって流体内で生成された熱が伝達されるプロセスである熱対流状態にある可能性があると結論づけられました。この情報は、地震画像、高圧高温下での実験結果、数値シミュレーションを通じて得られました。

マドリッド・コンプルテンセ大学物理学教授のマウリツィオ・マッテシーニ氏はSincに次のように語った。 。」これらの結果により、地球の内核のより鮮明な画像を取得することができました。

研究者らによると、それは明らかに、対流がほぼ消滅したより停滞した中央部分と、熱流が物質の移動を促進し続けるより外側の部分で構成されており、その速度は0.3～300メートルの間で変化する可能性があるという。 /年。内核にあるこの新しい小さな核は、まだほとんどわかっていないが、地球の最も深い部分の部分を完成させる最後の部分となるだろう。

ニュース参照:

トカルチッチ、H.他地球の内核の上部の画像化: 現在の流れモデル。自然、14、2024。