地球の内部構造 |
この時に得た地球の内部構造に関する資料を中心にして整理して紹介します。
上の2枚の写真は(独)海洋研究開発機構地球内部ダイナミクス領域の巽好幸氏と
その研究グループ(東工大とスイス連邦工科大学グループ)の研究で、
ポストペロブスカイト(post-perovskite)は、2004年に発見された。
その構造が示されています。位置はマントル層の最下部。
ポストペロブスカイトは、合成固体化合物の CaIrO3 と同じ結晶構造を持ち、
しばしば文献中で「MgSiO3 の CaIrO3 型相」と呼ばれる。ポストペロブスカイト
の結晶系は斜方晶系、空間群は Cmcm であり、結晶構造は SiO6-八面体の層が
b 軸方向に積み重なったものである。
また同じく外郭の構造について鉄を超高温・高圧状態にする実験を行い、大型放射光施設
「スプリング8」(兵庫県)で結晶構造を解析したところ、外核のほぼ中間の深さ
約4千キロに相当する温度、圧力にすると構造が変わることが判明。
シミュレーションの結果、外核の内側に重い鉄、外側に軽い鉄の層ができ、それぞれの層で
対流が起きることが分かった。
すなわち外郭が1重と考えられていたのが2重構造になっていることを解明した、
地球の磁場が数万年~数十万年で反転する現象の原因解明につながると期待されている。
2層の対流が乱れると磁場のN極とS極が入れ替わる可能性があるとのこと。
米国のサイエンス誌Natureの2011年11月11日に掲載。
地球の構造 By Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Structure_of_the_Earth
地球の構造 By The Planet of Earth
http://library.thinkquest.org/28327/html/universe/solar_system/planets/earth/interior/layers_of_earth.html
Nature誌2011年11月11日号の原文
http://www.sciencemag.org/content/334/6057/792.abstract題目:Phase Transition of FeO and Stratification in Earth’s Outer Core
著者:Haruka Ozawa, Futoshi Takahashi, Kei Hirose, Yasuo Ohishi, and Naohisa Hirao
Science 11 November 2011: 792-794.[DOI:10.1126/science.1208265]
Stratified convection in the outer core may influence Earth’s magnetic field.
記事の概要:
Abstract
Light elements such as oxygen in Earth’s core influence the physical properties
of the iron alloys that exist in this region. Describing the high-pressure behavior
of these materials at core conditions constrains models of core structure and dynamics.
From x-ray diffraction measurements of iron monoxide (FeO) at high pressure and temperature,
we show that sodium chloride (NaCl)–type (B1) FeO transforms to a cesium chloride
(CsCl)–type (B2) phase above 240 gigapascals at 4000 kelvin with 2% density increase.
The oxygen-bearing liquid in the middle of the outer core therefore has a modified
Fe–O bonding environment that, according to our numerical simulations,
suppresses convection. The phase-induced stratification is seismologically invisible
but strongly affects the geodynamo.
上の写真はSpeing-8 News 2008.7 No.39からで地震波(超音波)で地球の内部構造
を探る研究を紹介したもので愛媛大学GRC入舩徹男教授のグループの研究を紹介
しています。