2006年から2008年にかけて、アフリカ西海岸沖で大規模な重力異常が発生した。GRACE衛星によって観測されたこの現象は、南北約7000キロメートルに及び、わずか2年という地質学的には極めて短い期間で発生した点が注目される。研究者らは、地球マントル深部約3000キロメートルで岩石の上昇流が発生し、圧力低下によってブリッジマナイトという鉱物が相転移を起こして密度が増加したことが原因と推測している。同時期に同地域で観測された地磁気異常との関連性も指摘されており、地球内部で何らかの大規模な変動が起きていた可能性を示唆する興味深い事例である。
アフリカ沖の巨大重力異常
私たちは、中心部がまだ熱く液体である惑星の薄い固体表面に住んでいるわけですが、これは魅力的であると同時に不気味なことだと思います。そして地球の内部で正確に何が起こっているのか、私たちは知らないのです。熱いものがあちこちで動き回っていて、それが一体何をしているのか神のみぞ知るといったところです。
さらに悪いことに、新しい論文によって、アフリカの海岸沖で非常に奇妙なことが起こっていたことが判明しました。そこで大規模な重力異常が発生したのです。詳しく見ていきましょう。
わずか2年で発生した異常
私たちは地質学的な出来事が数百万年かけて起こることに慣れていますが、この重力異常は驚くべきことに、2006年から2008年までのわずか数年の間に、アフリカの海岸西側沖で発生しました。
そしてそれは巨大です。南北方向に約7000キロメートルにわたって広がっており、これはおおよそロンドンからシカゴまでの距離に相当します。
研究者たちは、GRACE衛星が収集したデータでこの異常を発見しました。Graceミッションは、NASAとドイツ航空宇宙センターの共同プロジェクトでした。これは2002年から2017年までデータを取得した一対の衛星でした。
これらの衛星は数百キロメートル離れて前後に飛行していて、マイクロ波帯域で非常に正確な信号を交換していました。
これによって、数百キロメートルにわたってマイクロメートル単位という驚異的な精度で、衛星間の距離を測定することができました。重力の引きがある領域から次の領域へと変化すると、前方の衛星がそれを最初に感知し、後方の衛星に対してわずかに移動します。これから、地球の重力場の変化を非常に正確に推測することができました。
NASAは、2028年に打ち上げられるかもしれないし、そうでないかもしれないGRACE-Cと呼ばれる後継ミッションに取り組んでいます。
重力と磁場の同時異常
新しい論文の著者たちは、このGRACE衛星からのデータを調べて、アフリカ近くの重力場に急速な変化があったことを発見しました。単純に重力が強くなったり弱くなったりしたというわけではなく、ある領域から次の領域へとより速く変化したのです。そして2年後、それは止まりました。
地球物理学者にとって、スマートフォンのモデルよりも速く変化するものを見つけることは稀です。
さらに奇妙なことに、この重力異常は、同じ地域で同時期に観測され、以前に報告されていた磁場の異常と偶然にも一致しているのです。偶然でしょうか?可能性はあります。
しかし、組み合わされた証拠は、何かが起こっていたこと、文字通り非常に深いところで何かが起こっていたことを示唆しています。では、そこで何が起こっているのでしょうか?
科学者たちはまず、この重力異常が海洋の一部で測定されたことから、海流が変化した可能性を検討しました。これによって大量の水が移動し、それによって局所的な重力の引きが変化する可能性があります。しかし、それは異常の形や大きさに合いませんでした。
マントル深部での岩石上昇
新しい論文の著者たちは、データにはるかによく合う説明を考え出しました。そしてそれはかなりのものです。
彼らは、地球のマントル深部、およそ3000キロメートルの深さで、大きな岩石の領域が上向きに移動し始めたと提案しています。これは上昇流と呼ばれます。しかし、そこで起こることは、それが上に移動するにつれて圧力が低下し、それが主要な鉱物の相転移を引き起こしたということです。
この鉱物はブリッジマナイトと呼ばれ、一種のペロブスカイトです。そうです、太陽光パネルにも使用されているのと同じ種類の鉱物です。圧力が低下するにつれて、それは異なる構造に変化し、それによって密度が増加しました。これが重力の引きの突然の変化を引き起こしたと、研究者たちは言っています。
その後、そのものがさらに上に移動するにつれて、広がって効果が薄まり、消えるまでになりました。少なくとも、これが起こったと彼らは考えています。
これは地球上で最初の重力異常ではありませんが、より謎めいたものの一つです。別の有名な重力異常は、カナダのハドソン湾上空の異常に低い重力の引きの領域です。
インド洋にも別の巨大な重力低下があります。しかし、これらは私たちが測定を行っている限り、ずっとそこにありました。2007年にGRACEが見たものは異なり、著しく短い時間スケールでの重力変化です。
地球の磁場の突然の変化についてはどうでしょうか?まあ、これら二つのことが関連しているかどうかは、いくらか不明確です。
ところで、覚えているなら、数ヶ月前に南アメリカ上空の地球の磁場の穴についてお話ししました。新しい観測によると、これは実際に大きくなっています。そしてここでも、現在最も広く受け入れられている説明は、地球の核で何かが動き回っているということです。
私たちの足元で動く巨大な質量
これらのどれも直接的に心配なことではありません。
しかし、正直に言いましょう。この種のことは私を怖がらせます。私たちの足の下で動き回っている巨大な、莫大な質量について考えてみてください。これは私たちの小さな人間の営みを視野に入れることになると思います。
だから良いニュースは、地球が再び安定しているということです。悪いニュースは、なぜそうでなかったのか私たちが確信していないということです。しかし、本当に私を心配させることは、私たちが地球の重力をマイクロメートルの精度で測定できるのに、「ここを開ける」と書いてあるところで実際に開く荷物をまだ誰も発明していないということです。
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