地球のマントルとコアの間にある約2,000マイル（3,200km）の地下に、海底に沈む緻密で薄い層があることが、大規模地震探査によって確認されたようだ。この報告は、4月5日に『Science Advances』誌に発表された。
この層は、高さが約3マイル（4.8km）以下から25マイル（40km）以上の領域もあり、地球内部がかつて考えられていたよりもはるかに複雑であることを物語っている。
この層は超低速度帯（ULVZ）である可能性があり、大昔の地下の沈み込みによって生じた古代の海底であることが知られていることが、最新のデータから判明した。ULVZとは、大昔に地下に沈み込んだ海底のことである。基本的に、海洋物質は地球の内部に運ばれ、2つの地殻変動プレートが出会う場所で、一方が他方の下に潜り込んでいく。ULVZは科学的に新しい概念ではないが、これまでは孤立したパッチで見られるだけだった。
コア・マントル障壁からの音波の反響を詳細に調べる手法で、初めて南半球のかなりの範囲を高解像度で調査することが出来たのだ。
主著者であるアラバマ大学のSamantha Hansen教授は、学生らとともに4回の南極への渡航で、地震観測網を展開し、3年間にわたりデータを収集した。
南極大陸に埋設された15局のネットワークは、世界中の地震によって発生する地震波を利用して、医療現場におけるボディスキャンのように、地球の下を画像化する。
国際研究チームは、境界反射波から数秒以内に到達した地震データから、予想外のエネルギーを発見した。
共同研究者のEdward Garnero博士は、「南極大陸で観測された1000回以上の地震記録を分析したところ、高解像度の画像処理によって、CMBに薄い異常帯があることがわかりました」とプレスリリースで述べている。
「物質の厚さは、数キロから10数キロまで様々です。このことは、私たちがコアに山を見ていることを示唆しており、場所によってはエベレストの5倍の高さまであります」。
この地下の「山」が、地球の磁気コアの熱を放出する重要な役割を担っているのかも知れない。また、マントル・プルーム（ホットスポット）は、火山の噴火によって古代の海底から地表に物質を運ぶことができることも強調されている。
論文
- Science Advances: Globally distributed subducted materials along the Earth’s core-mantle boundary: Implications for ultralow velocity zones
参考文献
- Arizona State University: Beneath the Earth, Ancient Ocean Floor Likely Surrounds the Core
- via Futurism: THE EARTH’S CORE IS WRAPPED IN THE FLOOR OF AN ANCIENT OCEAN, SCIENTISTS SAY
研究の要旨
超低速度帯（ULVZ）は、地球内部で最も異常な構造であるが、関連する特性（厚さや組成）の範囲が広いため、ULVZの起源は何十年も議論されてきた。我々は、最近開発された地震解析アプローチを用いて、南半球のほとんどサンプルされていない地域の地下で、コア・マントル境界（CMB）に沿って広く変動するULVZを発見しました。我々の研究領域は、現在の沈み込み帯や最近の沈み込み帯の下にはないが、マントル対流シミュレーションにより、過去に沈み込んだ物質の不均質な集積がCMB上に形成されることを示し、我々の地震観測を説明した。さらに、沈み込んだ物質が最下部のマントル全体に、さまざまな濃度で分布している可能性があることを示した。これらの沈み込み物質は、CMBに沿って移流し、報告されているULVZの特性の分布と範囲の説明を提供することができる。
