The layers of Earth (Credit: www.phys.org)
地球の層は、地質学者や地球物理学者に、地球がどのように形成されたか、他の惑星体を構成する層、地球の資源の源などについての手がかりを与えてくれます。
このガイドでは、地球の層について説明し、私たちの理解と現在のギャップについての一般的な感覚をお伝えしたいと思います。
エジンバラ大学の2年目に、ジェイムソンの地質学と動物学の講義を受けましたが、信じられないほど退屈でした。
エジンバラでの2年目に、ジェイムソンの地質学と動物学の講義を受けましたが、信じられないほど退屈でした。 – チャールズ・ダーウィン
地球の層
地球はタマネギのように層になっていて、解剖することで、各層の物理的・化学的特性と、それが地球の他の層に及ぼす影響を理解することができます。 一般的に、地球は4つの層で構成されています。
- 私たちが住んでいる外地殻
- プラスチックのようなマントル
- 液体の外核
- 固体の内核
USGS)
地層を区別する際、地質学者は細分化をレオロジー的なものと化学的なものの2つに分けています。 レオロジー的な区別とは、途方もない圧力と温度の下での岩石の液体状態のことを言います。 例えば、通常の大気の温度と圧力下での岩石のひずみに対する反応は、数千キロにも満たない岩石とは全く異なるものになります。 地球をレオロジーに基づいて細分化すると、リソスフェア（岩石圏）、アステンスフェア（岩石圏）、メソスフェア（中間圏）、アウターコア（外核）、インナーコア（内核）となります。
マントルの各部分や外核と内核の違いを理解するには、相図を理解する必要があります。 厚さは地球上のどこにいるかによって異なり、海洋地殻は5～10km、大陸の山脈は30～45kmの厚さになります。 薄い海洋地殻は、厚い大陸地殻よりも密度が高いため、大陸地殻に比べてマントル内で「浮いて」います。 最も薄い海洋地殻の一部は、新しい地殻が活発に形成されている海中山脈に沿って見られます。
地殻内の温度は、地表の空気の温度から、より深い部分では約870℃まで変化します。 この温度になると、岩石を溶かし始め、下層のマントルを形成します。
地表の面積がほぼ一定であることを考えると、同程度の地殻を破壊せずに地殻を作ることはできません。 下層のマントルが対流することで、海嶺の中ほどにマントルマグマが挿入され、常に新しい海洋地殻が形成されています。 しかし、そのためには、海洋地殻が大陸地殻の下に沈み込まなければなりません。 地質学者は、このようなプレート移動の歴史を広範囲に研究してきましたが、なぜ、どのようにしてプレートが移動するのかについては、非常に不足しています。
Plate tectonic map of the Earth (Credit: USGS)
地球の地殻は、その下にある柔らかいプラスチックのようなマントルの上に「浮かんで」います。 ハワイ諸島のように、マントルが明らかに地殻の変化を促している場合もあります。
大まかに言うと、海洋地殻は玄武岩、大陸地殻は花崗岩のような岩石でできています。 地殻の下には、比較的温度の低い固体の上部マントルがあり、これが地殻と結合してリソスフェア層を形成しています。
リソスフェアの下には、より高温で可鍛性のある上部マントルの一部であるアステンスフェア層があり、リソスフェアはその温度の低さから下の層とは物理的に区別され、通常は深さ70～100kmに広がっています。
リソスフェアの下には、より高温で可鍛性のある上部マントルの一部である、アステンスフェア層があります。
地球のマントル
マントルは地殻の下にある地球の層で、地球の体積の84％を占める最大の層です。 マントルは、モホと呼ばれるモホロビチッチ不連続面から始まっています。 モホは、密度の低い地殻から密度の高いマントルへの密度対比として定義され、地震波の速度が増加する場所である。 マントルはプラスチックのような働きをし、非常に高い温度と圧力で、地質学的な時間スケールで岩石を変形させることができる。
マントルは地表から2,890kmまで広がっています。 温度は上部の500～900℃からコア境界付近の4,000℃以上まであります。 地球のマントルは、かんらん岩に似たバルク鉱物で構成されていると考えられている。 宝石用のかんらん石はペリドットと呼ばれています。今度宝石店でペリドットを見てみてください。地球の84％に似たものを見ていることになります！
上のビデオは、地球を巡るマントルマグマの地球規模の循環を垣間見せてくれます。
地球の外核
外核とは、マントルの下にある、地球の大部分が液体の鉄の層です。 外核が液体であることは、地球内部の地震調査によって地質学者が確認しています。 外核の厚さは2,300kmで、地球の中の約3,400kmまで続いています。 誰も外核を見たことはありませんが、地質学者は、いくつかの指標に基づいて、外核の80％が鉄で、ニッケルといくつかの軽い元素が含まれていると考えています。 数十億年前に地球が冷え始めたとき、重い元素は地球の中心部に沈み、密度の低い元素は表面に出てきました。
外核は溶けるほどの温度ですが、内核のように鉄が再び固まるほどの圧力はかかっていません。 外核の温度は約4,030〜5,730度。 驚くべきことに、外核は十分に流動的で粘性が低いため、地球全体よりも速く回転していることがある。
NASA)
地球の内核
内核は地球の一番外側の層で、外核と多くの点で似ています。 また、鉄とニッケルが主成分で、半径は約1,220kmです。 外核と内核の違いは、密度によるものである。 圧力が十分に高くなり、非常に高い温度にもかかわらず、内核は固体である。
温度は摂氏5,400度、圧力は360ギガパスカルにまで達する。
温度は摂氏5,400度、圧力は360ギガパスカルにも達し、内核は月の半径の約70％、温度は太陽の表面とほぼ同じです。
地球の層についてのよくある質問
- 地球の外側の層は何ですか？
- 地球の外層は地殻で、大陸地殻と海洋地殻からなる硬くて薄い層です。
- 地球の各部分は何ですか？
- 地殻、マントル、外核、内核です。
- 地球には何層あるのですか？
- 一般的には4つの層があります。
- 地球の内核の深さはどのくらいですか？
- 内核は、主に鉄が80％、ニッケル、微量の重金属で構成されています。
- 地殻の深さは、海洋性地殻と大陸性地殻の違いにより、5～60km程度です
- 地殻にはどのような種類がありますか？
- 地殻には、密度が高くて薄い海洋地殻と、密度が低くて厚い大陸地殻の2種類があります
この地球の層についてのガイドを楽しんでいただき、私たちの足元にあるものに新たな興味を持っていただけたら幸いです！
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