地球の核はどのくらい熱く、温度は変化しますか?

私たちの美しい地球全体の天気と気候は、これまで以上に重要になっています。しかし、場合によっては、方程式の目に見えない部分が私たちのすぐ下、より具体的には足元にあることがあります。私たちの地下数百マイル、さまざまな物質のいくつかの層の下に、地球の中心があります。この想像を絶する天体は、巨大で超高温であるだけでなく、研究が非常に困難です。それにもかかわらず、それは私たちの地球をあるべき姿にする上でパズルの重要なピースであることに変わりはありません。地球の謎に満ちた核を取り巻く謎を解き明かし、それに関する衝撃的な真実を発見しましょう!

地球を構成するさまざまな部分について復習するために、まず地殻から始めましょう。これは最上層であり、住民に見える唯一の層です。最も高い山から海の底に至るまで、すべてのものの基礎として地殻があります。その下には上部マントルがあり、そのほとんどが固体の岩石層であり、その深さはほぼ 405 マイルです。地殻と上部マントルを合わせてリソスフェアとして知られています。この結合領域は構造プレートが存在する場所であり、それらは惑星の温度を調節するために不可欠です。

リソスフェアの下には、地球内部の非常に柔軟な領域であるアセノスフェアがあります。現在の研究では、このゾーンがなぜこれほど柔軟なのかは明らかになっていませんが、岩石の融解が大きな原因であると考えられています。この奇妙な名前のレイヤーはどのような役割を果たしますか?一般に、これは私たちが地表で見ているマグマの主な発生源です。

さらに奥では、外核は地下 1,795 マイルから 3,200 マイルの間の深さにそびえ立っています。周囲の圧力が比較的低いため、外核の材料は液体の状態で存在します。この主に鉄を主成分とする領域が、主に惑星の 磁場を 生成するものです。ご存知ない方のために付け加えておきますが、惑星が生命を維持するにはこのような場が必要であることが研究で示されています。

最後に、地球のまさに中心に位置するのが内核です。隣接する層とは異なり、内部コアは固体要素で構成されています。奇妙なことに、内核は地球そのものよりも速く 自転している ことが研究によって証明されています。 400 年ごとに、その場所で革命全体が完了します。その回転速度は、地質学的に言えば、目がくらむほど速い。

それは多くの複雑で接続されたシステムの結果ですが、そうです。地球の内部で起こるすべての干満は、最終的には地表に存在するすべてのものに影響を与えます。たとえば、地下で起こるすべての過熱現象は、炉心内の反応の結果であり、目に見える結果をもたらします。

最も明白な結果の 1 つは火山です。それが陸上で見られる巨大な一枚岩であれ、海底に沿って見られる卑劣な噴火口であれ。ご存知のとおり、地球内の中心核の温度が上昇すると、地下に変化が引き起こされ、巨大なプレートが移動します。その結果、陸塊が移動し、必然的にマグマが上向きに流れる変化が生じます。圧力が一定のレベルに達すると、地球が関連するエネルギーを放出することで火山が誕生します。ご想像のとおり、地震は、大量の質量と力が移行する際のもう 1 つの明白な症状です。

内部温度が高いことによって生じる別の現象は、はるかに微妙です。地球内部の巨大な変化が波及し、上面にほとんど目に見えない変化を引き起こす可能性があります。基本的に、内部でサイクルが進むにつれて、表面温度は 数分の一 で変化します。 1 日全体の長さから数ミリ秒の時間が現れたり消えたりするなど、他のわずかな変化も同様に発生します。研究者は、数十年以上にわたって起こると思われるこれらの変化を検出するには、かなり繊細な機器を使用する必要があります。

検出して観察するのはさらに難しいですが、惑星の核内の小さな変化でも地球の磁場に影響を与える可能性があります。科学者たちはこれがもたらすすべての副作用をまだ解明しようとしているところだが、可能性の一つは、雲の形成が変化する可能性があるということだ。その代わりに、雲が太陽放射に対して提供する自然の保護が影響を受けます。

地球の表面を深く掘り下げる試みはこれまでに行われていません。最も深い洞窟であるヴェリョフキナ洞窟は、地下 7,257 フィートしかありません。 マリアナ海溝 内で発見された海の最も深い地点は、約 36,037 フィートと測定されました。対照的に、これまでに作られた最も深い人工穴であるコラ・スーパーディープ・ボアホールは、なんと深さ40,229フィートに達しました。それさえ印象的ですが、それでも地殻、つまり最上層を突き破るには数マイル足りません。

這ったり、泳いだり、深く掘ったりして物体を間近で研究する方法がない中で、科学者はどうやって地球の各層をよりよく把握できるのでしょうか?驚くべきことに、その答えは 地震の 中にあります。これらの自然に発生する振動は、リソスフェアから漏れ出るエネルギーによって引き起こされます。毎年多数の事件が発生するため、研究者には膨大な情報を調査する機会が豊富にあります。地震イベントから収集した測定値は分析され、解釈されます。次に、地球の内部の仕組みに光が当てられます。

地球内の 2 つの核という概念は、デンマークの地震学者インゲ・レーマンがいなかったら、私たちが知っているように発見されなかったでしょう。ニュージーランド近くの地震を観察した後、彼女はこれまでの理論とは異なり、この惑星には固体と液体の核の両方が含まれているという仮説を立てた。彼女の研究は 7 年以上にわたり、完了後に出版されました。これらの発見が確認されるまでにはさらに 34 年かかりましたが、これは現代の惑星学への道を切り開いた重要な先駆的成果でした。

最後に、科学者は、コアメカニクスを視覚化して研究するためのスケールシミュレーションを作成することもできます。衛星を使用して地球の磁気パターンを観察することは、地球の核の影響を測定するためにも使用できます。

この時点で、私たちは地球内部の複雑な性質と、地球がまだ保持している無数の秘密を真に見ることができます。もともと、惑星内の最深部の温度はわずかに低く、9,300°Fから9,800°Fの範囲であると考えられていました。しかし、最近研究が進み、内部温度をより正確に推定できるようになりました。

地球の核は平均して灼熱の 10,754°F ですが、さまざまな環境要因に応じて 9,854°F から 11,654°F の間で変動する可能性があります。 地球の現在の回転、核内の元素の量の違い、圧力レベルの違いはすべて、考えられる温度の範囲に影響を与えます。

比較のために、 太陽 の表面は通常約 10,340°F ですが、多少の変動はあります。

現代の推論では、地球の最初の形成には大量のエネルギーが閉じ込められ、したがって熱が閉じ込められたと考えられています。推測することしかできませんが、 地球の降着 時の極端な温度は、それ以上ではないにしても、17,540°F にも達した可能性があります。この残留熱は今日に至るまで放射されており、地球内の高温の大きな原因となっています。内部熱のもう 1 つの供給源は放射性崩壊ですが、そのほとんどは核部分自体ではなくマントル内で起こります。

数十億年前に蓄えられたエネルギーは、補充されずに時間の経過とともにゆっくりと燃え尽きるため、熱力学的性質に注意することが重要です。また、崩壊する放射性元素に関しては、原子の寿命が尽きると最終的には同様に崩壊します。そうは言っても、地球の内部冷却を考えるときは、これらの限られた資源と、以前の灼熱の温度がもはや存在しないという事実を考慮する必要があります。

そこから、地球の内部温度が、非常に遅い速度ではあるものの低下していることが明らかです。ただし心配する必要はありません。地球が大量の熱を失い、完全に寒くなるにはさらに数十億年かかるでしょう。さらに、はるか将来には、内核が拡大しすぎたり、太陽が消えたりするなど、他の奇妙な懸念も存在するでしょう。これは、私たちが生きている間に見ることができないほど非現実的なものです。

科学技術は常に変化しており、研究者がデータを取得して解釈する方法も変化しています。とはいえ、地球内部の構成や地球の挙動について現在わかっていることは、ひとつの発見によって変わる可能性がある。どのようなブレークスルーが行われるかに応じて、モデルや公式がより正確になるか、完全に置き換えられる可能性があります。少し前に、実験が行われてそれらが払拭されるまで、地球は内部が空洞であるという理論を科学者たちが提案したことを思い出してください。真剣に言うと、私たちが現在知っていることは、おそらくこれまでで最も理解に近づいていますが、学ばなければならないことはまだたくさんあります。