地球の内核は自転を逆転させている可能性がある

Aug 08, 2023

科学者たちは、地球の固体の内核（この図では黄色）が地球の他の部分よりも速く回転していると提案しています。 新しい研究は、核の回転が最近停止し、方向を反転していることを示唆しています。

fpm/E+/ゲッティイメージズプラス

ニック・オガサ著

2023 年 1 月 23 日午前 11 時

私たちの地球は最近、心変わりをしたのかもしれません。

地球の内核はマントルや地表に対する回転を一時的に停止した可能性があると研究者らが1月23日付けのNature Geoscienceで報告した。 現在、内核の回転方向は、地球の日の長さと磁場に影響を与える可能性がある約70年周期の一部として逆転している可能性があるが、一部の研究者は懐疑的だ。

北京大学の地球物理学者シャオドン・ソング氏は、「内核が表面よりも速く回転していることを示す強力な証拠が見られるが、2009年頃までにはほぼ停止した」と話す。 「今は徐々に逆の方向に進んでいます。」

このような大転換は奇妙に聞こえるかもしれませんが、地球は不安定です (SN: 1/13/21)。 絶えず変化する地殻を突き抜けると、巨大なマントルに入ります。そこでは巨大な岩石の塊が何百万年にもわたって粘性を持って流れ、時には湧昇して上にある地殻を擦り減らします (SN: 1/11/17、SN: 3/ 2/17、SN: 2/4/21)。 さらに深く掘り下げると、地球の液体の外核に到達します。 ここでは、溶融金属の循環流が地球の磁場を想起させます (SN: 9/4/15)。 そして、その溶けたものの中心には、月の約 70% の幅を持つ、回転する固体の金属球が見つかります。

これが内核（SN: 1/28/19）です。 研究によれば、この固体の心臓は、外核の磁気トルクによって強制されて、液体の外核内で回転する可能性があることが示唆されています。 研究者らはまた、マントルの巨大な重力が内核の回転に不規則なブレーキをかけ、振動を引き起こす可能性があると主張している。

内核の回転変動の証拠は、1996 年に初めて明らかになった。ニューヨーク州パリセーズにあるコロンビア大学のラモント・ドハティ地球観測所と、当時同じくラモント・ドハティにあったソングの地球物理学者ポール・リチャーズは、30 年にわたって地球からの地震波が発生していると報告した。地震が地球の堅固な中心部を通過するのにかかる時間は異なります。

研究者らは、内核の回転速度がマントルや地殻とは異なるため、時間差が生じていると推測した。 惑星は 1 日におよそ 360 度回転します。 研究者らは計算に基づいて、内核は平均して地球の他の部分よりも年間約 1 度速く回転すると推定した。

しかし、他の研究者はこの結論に疑問を呈しており、炉心の回転がソング氏とリチャーズの推定よりも遅い、あるいはまったく異なる回転をしていないことを示唆する研究者もいる。

新しい研究では、1990年代にまで遡る全球の地震データを分析している際に、ソン氏と同じく北京大学の地球物理学者イー・ヤン氏は驚くべき観察を行った。

2009 年以前は、多重地震や二重地震として知られる一連の繰り返し地震やペアによって生成された地震波は、内核を異なる速度で伝わりました。 これは、繰り返される地震からの波が内核のさまざまな部分を横切っており、内核が地球の他の部分とは異なるペースで回転していることを示しており、ソング氏の以前の研究と一致している。

しかし 2009 年ごろ、移動時間の差はなくなりました。 これは内核がマントルや地殻に対して回転を停止したことを示唆しているとヤン氏は言う。 2009 年以降、これらの違いは戻ったが、研究者らは、波が内核の一部を横切っており、内核が地球の残りの部分に対して逆方向に回転していることを示唆していると推論した。

研究者らはその後、1964年に遡るアラスカのダブレット地震の記録を詳しく調べた。内核はその期間のほとんどの間、安定して回転しているように見えたが、1970年代初頭に再び回転が逆転したようだと研究者らは述べている。