地球の内側はまだまだ不思議と謎で満ち溢れている。つい先日も、マントル部分に大量の水があることが明らかとなったが、今度は外核部で驚きの新発見がなされた。
それは一種の”ジェット噴流”のようなもので、アラスカとシベリアの地下を西へと向かって流れる液体の鉄の激流だ。
これはヨーロッパの人工衛星SWARMの計測データから推測された。3基の衛星が連携するSWARMは、地球の磁場の根本原理を理解すためにそのマップ化を行なっている。専門家によると、ジェットは、北半球で観測された磁界強度が集中する斑点の説明として最も有力だという。
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「液体鉄のジェットが年間50キロの速度で移動しています」
デンマーク工科大学のクリス・フィンレー博士は説明する。
地球上で暮らす人々はまるで気づかないが、これを動かすには膨大なエネルギーが必要で、硬い地球内部のものとしてはおそらく最速の動きなのだそうだ。
ジェット気流とは？
ほとんどの人が大気の高高度を流れるジェット気流についてはご存知だろう。飛行機が目的地まで早く到達するために利用する気流のベルトだ。
今回の発見を理解するには、それと似たような形で、鉄が地下3,000キロメートルの地点を流れていると想像すればいい。幅は420キロ、長さは地球の半分ほどで、その動きが地球の磁場の発生と維持に決定的に重要だという。
ジェット本流が外殻内を移動する様子のイメージ。
「気流は数億年もその役割を果たしてきた可能性が高い」と話すのは、論文の主要著者であるリーズ大学のフィル・リバモア博士だ。
核の二つの異なる領域の境界に平行して流れるジェット噴流
彼らによると、ジェット噴流はおそらく核の二つの異なる領域の境界に平行しているという。研究チームでは、この境界を”タンジェントシリンダー”と呼んでいる。それは硬い内核周囲に立つチューブのようなもので、地球の回転軸に合わせて動いていると想像すればいい。
液体鉄が両側から境界に近づくと、圧縮されることで横へ押し出され、ジェットを形成する。これが仮想のチューブに沿うように流れる。無論タンジェントシリンダーへ向かって移動させる力も必要だ。その発生源については研究に携わったライナー・ホーラーバッハ教授は、浮力、あるいは核内の磁場の変化を有力視している。
地球の磁場の主要な部分は、外殻内の溶けた鉄の対流によって発生。これが我々を宇宙線から守ってくれる
研究チームは、ジェット噴流の長さと幅については把握しているが、それが上がってくる深さまではまだ掴めていないようだ。
リバモア博士によると、ジェットは現在タンジェントシリンダーの周囲180度を覆っている。観測からは核の末端にあるジェット噴流しか確認できないが、理論的にはずっと深い南半球の末端（タンジェントシリンダーの反対の端）まで続いていることが示唆される。
観測に使用されたSWARMは、2013年11月に欧州宇宙機関によって打ち上がれたもので、地球の磁場の構造や振る舞いに関して素晴らしい洞察を与えてくれている。高感度観測機器で、外殻内の鉄の移動に起因する主要な信号から、潮流によるほとんど観測不可能なほどの影響まで、様々な要素を一つ一つ明らかにしている。
2013年に地球の画像を観測するために打ち上がられたSWARMのイメージ
SWARMがもたらすデータから、ここ数世紀で地球の磁場が弱まっている理由の解明も期待される。専門家は、今まさに極が反転しようとしているのではないかと推測している。これが正しければ、北極は南極に、南極は北極へと変化する。こうした現象は数十万年に一度の割合で発生してきた。
via:nature・esaなど / translated hiroching / edited by parumo
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コメント
1. 匿名処理班
相変わらずカラパイアは詳しく載せてくれて嬉しい
2. 匿名処理班
先生「地球は大きな磁石です」
小学生「どうして磁石なんですか」
という素朴な問いに、答えの出る時がやってきたな！
3. 匿名処理班
ジェットなんていうからせめて時速５０キロくらいかなと思ったら
「年速」５０キロなの？
4. 匿名処理班
地球内部ののことなのに宇宙から調査、というのが面白いね！
5. 匿名処理班
地球の心臓そのものみたい。もし磁場が反転したら、ものすごい時代に生まれてきたんだなあって思う。どうなっちゃうんだろう。
6. 匿名処理班
ちたま自体で発電できるやんけ
7. 匿名処理班
「鉄が地下3,000メートルの地点を流れていると想像すればいい」
って地表に近すぎない？
日本海溝で海下８０００Mあるよね
8. 匿名処理班
マントルの直接採取もそろそろだし、2017年は地球の内部解明がいっきに進んだりするのかな
9. 匿名処理班
年間50�劼琉榮阿任皀献Д奪箸辰童世Δ鵑澄�
俺の考えてたよりケタが3つか４つ少ないな、
10. 匿名処理班
もともと推測されてたことだしな
磁場の強さを考えると外核がそれなりの速度で対流していないとおかしいから
見えないところの観測は難しいからねぇ
11. 匿名処理班
※9
地球の表面の動きは年間数 cm くらいのオーダーですから、それと比べれば、五桁くらい早いんじゃないかと
12. 匿名処理班
鉄のジェット噴流だって？HAHAHA
E・R・バローズ式の地底王国が発見されたら呼んでくれ
13. 匿名処理班
地球の事は何％くらいわかってんだろ？
宇宙は4％って聞いたことあるが、そんなにわかってるのか怪しいもんだ
14. 匿名処理班
磁極が年間40〜50km移動することはかなり前から判っていたことだが、さらにジェットが整然と流れれば磁力は強まり、散乱すると弱くなる。ジェットの流れが地球の回転軸と逆になれば磁極は反転する。（俺の持論な）
15. 匿名処理班
※5
過去に於いて何度も磁極は反転しているよ。反転そのものより反転するまでの間磁力が弱まり、宇宙線を防御できなくなる。その結果生物には突然変異（といっても数千年単位）や進化を起こす。今までの生物の進化と地球の歴史を探るとおもしろい結果になるかも・・・・
16. 匿名処理班
地下3000kmの間違いだよね。外核の中の話だし
17. 匿名処理班
地球を巨大なコイルで囲ってポールシフトが高速で繰り返されれば巨大発電機になるのか。
地球の内部なんてまだまだ未知だもんな。まるで見てきた様に理科の教科書見せられたが、
憶測でしかなかったわけだ。
18. 匿名処理班
＞「鉄が地下3,000メートルの地点を流れていると想像すればいい」
地下3,000ｍくらいなら、鉱山でも掘って行ってるから
もし溶けた鉄が噴き出したら、アバババ……
(て言うか、そんなんじゃ熱くて掘れないわな)
だから、もっと深い所だろうとは思うよ
19. 匿名処理班
溶けたというか、ユニゴオ限界をこえる圧力によるものなのかな？熱でなくて
20. 匿名処理班
俺のジェットパンチを喰らってみるか？ 年速50キロのスピードだぜ？
21. 匿名処理班
※15
朝起きたら北極が南極になってたとして、普通の人に判るもんなんだろうか？
22. 匿名処理班
磁場が生まれるにも、やっぱりこういった大きなエネルギーが必要なんだな
23. 匿名処理班
グリーンランドにモホロディジッチ境界面が地上に露出している場所が有るけど、今回発見された事象も北半球で発見されている様に、プレート移動と重力偏重現象の関連性、地磁気の周期的な変調の謎とか一気に解決して、更に次回いつ頃にそれらが起こるかの予測、はたまたポールシフトが再び起こるかの予測が出来そうですね。
24. 匿名処理班
地球は作られた星だからね
我々が機械を作るのと同じように、ナニかが星のできる仕組みを作ったんだ
25. 匿名処理班
ジェット(噴流)と呼ぶからには、もっとこう……ねぇ？
地殻現象として考えれば年間50kmは早いんだろうけど
アメーバの移動速度から考えれば、カタツムリは超高速だと言われた様な気分
26. 匿名処理班
※17
地球ダイナモ説ですね。
竹内先生がおっしゃっていたのを思い出しました
27. 匿名処理班
正直な話
これが事実だとすれば地磁気がいきなり反転してしまう現象が説明できちゃうじゃないか
28. 匿名処理班
ジェット気流ってふんわりとしかわからんけど、
大気が海面から循環してるように、地球の核から沸いて還る流れがあるかもって事か？
※9
マントル上部だから、圧やら温度やらが不十分で「液体にならずに」移動してるんだろうから、
相当なエネルギーのハズだけどね
29. 匿名処理班
ザ・コア２〜New discovery〜撮影はよ
30. 匿名処理班
※28
そんな説もあったのか・・物知りだな。
テスラは地球を磁石と見てその自転を利用して発電なんちゃらって言ってたと思うけど横軸の回転ではS極N極が反転を繰り返さないので電気は発生しないよな。・・とすれば別に強烈な磁界で囲ってだな ・・でも地球を発電機にする必要なくね？やめとくか。