高活性原子により地球の内核はやわらかい
 地球の内核は主に鉄とニッケルから成る球状の金属の塊であり、とても硬いと思われてきたが、実際にはやわらかい可能性が明らかになりつつある。

 テキサス大学オースティン校の研究チームが、地球内部の環境をコンピュータ・シミュレーションで再現したところ、鉄原子が想像もしない動きをしているらしいことが判明している。

 それは「集団運動」という、原子の六角形の配列を変えることなく動き回るという奇妙な振る舞いだ。

地球の中心には硬い内核があると考えられていた

 地球の中心には、半径約1,220kmの鉄とニッケルから成る「内核」がある。そのすぐ外側に液体の鉄とニッケルで構成される「外核」があり、さらにその外は「マントル」という比較的重たい岩石の層となっている。

 こうした地球の中心部には、とんでもなく巨大な圧力がかかっている。

 そのため、内核は完全に固体で、内部の鉄原子は巨大な六角形格子に並んだまま、びくともしないと考えられていた。

 ところがその後の地震波などによる研究から、こうした説明にはおかしな点があるだろうことが明らかになりつつある。内核は想像以上に柔らかいかもしれないのだ。

 そうした研究によれば、内核は内部に液体の鉄が渦巻いているか、超イオン状態(炭素や水素といった原子が、鉄原子の格子の中を漂っている状態)となっており、これまで考えられていたほど硬くない可能性があるという。
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photo by iStock

内核の鉄原子は集団で動いている

 『PNAS』(2023年10月2日付)に掲載された研究では、テキサス大学オースティン校の研究チームが、それとはまた別の仮説を提唱している。

 その研究では、実験室で内核のとんでもない高圧を再現し、そこで鉄の原子がどのように振る舞うのか観察してみた。

 さらにこうして得られたデータでシミュレーションを行い、鉄原子の動きをより詳しく検証した。

 すると、内核にある鉄原子は、想像すらされなかった驚くべき動きを見せたのだ。

 それは「集団運動(collective motion)」と呼ばれるものだ。鉄原子はグループ単位で移動することで、全体としては格子の並びを崩すことなく、格子内のほかの位置に動き回っていたのだ。

 それはディナーテーブルの客たちが、椅子を追加したり、どかしたりすることなく席を変えるようなもの、と研究チームは説明する。
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シミュレーションの結果、内核の鉄原子は「集団運動」という不思議な振る舞いをしている可能性が明らかになった / image credit:ung-Fu Lin / UT Jackson School of Geosciences

地球の内核は思っている以上にやわらかい可能性

 こうした動きは内核の剛性を低下させ、ハサミで切るような力(せん断)に対して弱くする。これが内核が意外なほど柔らかい理由かもしれないという。

 今回の発見は、内核の意外なほどの柔らかさだけでなく、地球の磁場が発生するメカニズムなど、ほかの謎を解く手がかりにもなると考えられるとのこと。

 「地球内核のダイナミックなプロセスと進化を理解する、基本的なメカニズムがついに判明しました」と、研究チームのJung-Fu Lin氏はプレスリリースで語っている。

References:Iron Atoms Discovered on the Move in Earth’s Solid Inner Core - UT News / Earth's solid inner core is 'surprisingly soft' thanks to hyperactive atoms jostling around | Live Science / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 20:10
  • ID:W4XpZYv.0 #

どんな感触か触ってみたいけど火傷するだろな・・・

2

2.

  • 2023年10月11日 20:12
  • ID:MQVbPkJj0 #
3

3. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 20:38
  • ID:qf2iUDVX0 #

何をいまさら当たり前のことを
俺は最初から知ってたぞ

4

4. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 20:41
  • ID:XnsL57pc0 #

半熟卵だ!

5

5. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 20:45
  • ID:9WLUbJ520 #

美味しそう

6

6. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 20:48
  • ID:wcV0fu3Y0 #

硬いと聞いた時の方が驚きだったよ
熱々なのにさ

7

7. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 21:03
  • ID:.eXIYCDT0 #

>>1
多分蒸発すると思います

8

8.

  • 2023年10月11日 21:43
  • ID:K87nsKCt0 #
9

9.

  • 2023年10月11日 21:48
  • ID:w4.8p.rY0 #
10

10. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 21:50
  • ID:Drwkiccp0 #

そうだ、卵だ。
机の上で回転させるとクルクル綺麗に回るのがゆで卵(核が固い
机の上で上手く回転できないのが生卵、半熟卵(核が柔らかい
このことから地球の自転は安定して回らない(従来通り

11

11. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 23:08
  • ID:a.UsvIRU0 #

えっ!?
柔らかいと思ってたけどコレ少数派意見なの!?

12

12. 匿名処理班

  • 2023年10月11日 23:58
  • ID:B1QGPLUg0 #

熱持ってるんだから柔らかいもんだとばかり思ってた
硬い方が定説だったんだ

13

13. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 00:34
  • ID:T7gzYsYq0 #

ザ・コア(映画)「せやからいうたやろ!」

14

14. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 03:36
  • ID:KmPvCoUo0 #

ワイ無知
一定以上進んだら全部溶岩だと思ってた

15

15. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 05:34
  • ID:NkVkHPdw0 #

硬くて表面トゲトゲって信じてたのに。

16

16. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 07:00
  • ID:rxVtmx7R0 #

美味しそう

17

17. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 08:24
  • ID:1TX4Z.jy0 #

いや膨大な熱と圧力がかかっているんだから弾性限界超えて、個体でさえ流体としてみたほうが適した環境では当たり前なのでは。溶岩が重力で押し固められているイメージだった。

18

18. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 09:12
  • ID:g1ZsVn1C0 #

コメント欄を読んで地学科出身者としては震度4ぐらいの震えがきている

19

19. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 10:09
  • ID:9xtEFfc30 #

>>18
つまり心配なし!
…ごめんなさい

20

20. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 10:40
  • ID:ietVbIZb0 #

「柔らかいと思っていた」をドヤ顔みたいにいう人もいるけど、口先だけでは何とでも言えるのよ
記事にあるように熱いけど押し固められて結晶化していると思われていたのが、今まで&今までの科学的検証の限界値だったという話
今回の話はより近い状態を再現できる&分析できる環境が整ったから、違う可能性が出てきたって話
科学的検証なんて定理化するまでは常に変化して移ろっていく可能性しかないのだ

ちなみに「思った以上に柔らかい」といっても触るとぷにぷにするとか液体でドロドロとかそういうレベルではないだろうしねw

21

21. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 11:24
  • ID:ec5JcEQo0 #

地球内部は空洞だろ
俺は知ってるぞ

22

22. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 12:01
  • ID:37l1EX780 #

実際に確かめるのはなかなか難しそうだけどねえ。

23

23. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 12:35
  • ID:A.EujQBI0 #

地球の核が硬かったら自転と月の潮汐力だけでは地場が形成されず、我々は既に放射線で絶滅していると思う

24

24. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 12:37
  • ID:J8gpVX8L0 #

>>6
鉄のように融解時に膨張する金属は一般に
圧力が高まると融点も高くなるからね。
圧力によって膨張が妨げられて融け難くなるので。

地球中心部ほどの高圧環境下では何千度という高温でも
単純計算では固体状態になってるはずだったけど、
このレベルの特殊環境下ではまた別の力学が働くということかと。

25

25. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 12:55
  • ID:UZwYi04c0 #

>>7
超高圧で押さえつけられはるから、蒸発はしないんじゃない?
一瞬で溶けたあとベチャッと押しつぶされて張りついちゃうんでは
そもそも現地に行く方法がないし、再現も出来ないけど…

26

26. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 12:56
  • ID:UZwYi04c0 #

>>11
小学生用の図鑑に載ってるぐらい

27

27. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 13:06
  • ID:Z0klzIUd0 #

地球の内核、外核、マントルは、境界面で地震波の方向変化や反射が起きる事で存在が認識できたはず

でも硬さについては鉄の圧力と温度での形態変化のグラフ見たらこんなもんだろ
程度の理解だったってこと?

28

28. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 14:27
  • ID:ietVbIZb0 #

>>27
たぶんそう。
地球内圧の360万気圧で5,000℃超とかいうわけわからん極限状態が再現できなかったので、そんな圧力下では原子も動けなくて、内核"は"硬い核になると予想されていたけど、
近年それに近い環境が再現可能になった結果。極限環境下の鉄塊の中では鉄原子がある程度自由に動いていることが観測できた。その動きが面白いよというのが記事の主旨
なので、鉄球内で原子がある程度動いているから移動しない状態の個体より「思ったより硬くない」という話

ちなみに地球を構成するコアは「内核」と「外核」に大別されて、内核は個体。外核は液体とされ、磁場などはその差異によって発生する

29

29. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 14:46
  • ID:2Mn1rheA0 #

昔、「ザ・コア」って映画で見た事ありまーす!

30

30. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 18:34
  • ID:MhSSbxFc0 #

>>20
ドヤ顔で言ったつもりはないのだけれど、溶岩みたいなドロドロがギュウッとされてるくらいの想像してたよ……
科学的な事は詳しくないからさぁ……
詳しい人の方が固いと思っていたって事なんでしょうねきっと

31

31. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 19:32
  • ID:FhYzpFBl0 #

ほんと科学って嘘八だらけだよなぁ、、、
まあ別に科学者のせいじゃないけど、、、
ただ科学者が「現代の科学ではこれが常識だからw」とか偉そうに抜かしてるの見ると腹立つわな

32

32. 匿名処理班

  • 2023年10月12日 21:28
  • ID:OXpnW72E0 #

>>31
当然ながら現在の常識ライン、共通認識を決めるのは当たり前の話
ただ今のスタートライン・共通認識を科学的見地のない人がゴールだと思い込んでいるだけ
そして学者の間ですらも共通認識に齟齬があるなんて話はちょっと調べればボロボロと…
それにこの話だって可能性の話であって、元々の「硬い説」の方が正しいかもしれない

33

33. じょん・すみす

  • 2023年10月13日 03:00
  • ID:DlOHL0YC0 #

柔らかいのかもしれないが、固体なんだろ?
液体では通過できない”横波”だが、内核は通過する事が出来る
って話を聞いたんだ。

34

34. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 08:51
  • ID:gythy.9k0 #

核の硬さを利用できなかったゲバルの敗因。

35

35. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 10:44
  • ID:5MbEFEnO0 #

「ブラジルのみなさーん聞こえますかー」ができるようになる可能性が…?

36

36. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 11:05
  • ID:kz7kUjWm0 #

>>21
中はジュラシックパーク

37

37. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 14:20
  • ID:.oWvSJiF0 #

こういうグミあるやん

38

38. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 16:17
  • ID:JwdsNH4w0 #

>>21
地底人がいるんだよなソースはジョジョ

39

39. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 19:34
  • ID:0OSA3Haq0 #

※31
科学が嘘八百だとしたら、それ以外の言説なんて嘘八千万百だよ

今のところ人間のあらゆる予想の中で最先端の確度があるのが科学
その最先端ですらこの程度ってことは、
それ以外にいたってはどんだけ無知蒙昧なのか、思い至って震えなきゃおかしい
「科学なんて〜」とか他人事にして嗤ってる場合ではない

40

40. 匿名処理班

  • 2023年10月13日 22:47
  • ID:DtSsFxb.0 #

スプーンとかでちょっと掬ってみたいな

41

41. 匿名処理班

  • 2023年10月24日 23:07
  • ID:.bUrW8ms0 #

ちょっと掘ってみるわ

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