地球の中身は何ですか？

層を剥がす

地球を半分に切ったとすると、4つの主要な層が見られます:

地殻: 最も外側の層です。非常に薄い:りんごの皮の比率よりも薄い。オセアニア地殻は、平均して7 kmしかありません。大陸地殻は、平均して35 kmです。それは地球の12,742 kmであるにもかかわらず、非常に大きく感じられます。

マントル: 地殻の下に位置し、約 2,900 km の厚さがあります。このマントルは熱い、密度の高い岩石で構成されています。上部マントルは部分的に溶融しており、非常にゆっくり流動しています：ストーブの上で温められた蜂蜜のように。流動層は アステノスフェア と呼ばれています。

外核: 液体の鉄とニッケルから成る層で、約 2,200 km の厚さがあります。この層は、金属が溶融しているため、非常に熱い (4,500–5,500°C) です。この流動金属は地球の磁場を生成します。

内核: 地球の中心に位置し、鉄とニッケルで構成された固体の球です、半径約 1,220 kmです。これは地球上で最も熱い部分で、太陽の表面よりも hotter than the surface of the Sun。

割れた貝殻

破れた鶏の卵の殻

地球の地殻は連続した殻ではなく、約 15つの主要なテクトニックプレート（および多数の小さいもの）で構成されており、割れた鶏の卵の殻のように互いにつぎ合わせられています。

これらのプレートは薄いわけではなく、地殻とマントルの上部を含んでおり、リトスフェアと呼ばれる部分溶融 アステノスフェア の上に位置しています。リトスフェアは硬く、70-150 kmの厚さがあり、下に位置する柔らかい、部分的に溶融した アステノスフェア に浮いているものです。

いくつかのプレートは大陸を運ぶもの（大陸プレート）があり、海底を運ぶもの（海洋プレート）があり、両方を運ぶものも多くあります。

最大のプレートは 太平洋プレート で、ほとんどが海洋的なものです。アメリカ大陸の北部プレートに座っています。これは大西洋のミッドアトランティックリッジからアメリカ合衆国の西海岸まで伸びています。

プレートが動く理由

対流：エンジン

マントルの中深く、核に向かっての岩石は非常に熱い。熱い岩石は密度が低くなるため、上昇します。表面に近づくと、冷却され、密度が高くなり、再び下降します。このことで、対流流という非常に遅い円形の流れが形成されます。

ストーブの上で熱される水のポットを考えてみてください：底の水が熱くなり、上昇し、表面で冷却され、再び沈むことです。マントルも同じことを行っています：岩石で、非常に遅くに。

これらの対流流は、徐々に動くコンベヤベルトの上に浮いているようなオブジェクトを押し進めるのと同じです。

プロセスは遅い：板は年に2から15センチメートル移動しますが、数百万年という期間で、地球の全表面を再構築します。

3つのタイプ

板が会う場所

地球上で最も劇的な地質学が起こるのは、板が会う場所です：境界です。3つのタイプがあります：

分岐的境界：板が離れます。マントルからマグマが上昇し、隙間を埋めることで、新しい地殻が形成されます。ミッドアトランティック隆起は、大西洋の真中を走る分岐的境界です。アイスランドは、その上に位置しています：板の北米プレートとユーラシアプレートの間で、実際には境界上に立つことができます。

収束的境界：板が互いに近づきます。海洋プレートが大陸プレートにぶつかる場合、マントルより密度の高い海洋プレートは沈み込みプロセスを経験します。2つの大陸プレートが衝突する場合、どちらも沈み込まず、山脈へと屈曲します。ヒマラヤ山脈は、このような方法で形成されました：インドプレートがユーラシアプレートに衝突した場所です。

変形的境界：板が横に互いをすり抜けます。カリフォルニアのサンアンドレアス断層は、太平洋プレートと北米プレートが互いをすり抜ける変形的境界です。これにより、頻繁な地震が発生します。

山の成長

ひみつを探せ！ヒマラヤ山脈

約5,000万年前、インドプレートが、地質学的に速いスピードで北進していた時、ユーラシアプレートに衝突しました。

どちらのプレートも、太厚で浮力が大きく、沈むのに適していなかったため、どちらも他のプレートの下に沈むことができませんでした。

それで、プレートの地殻はたわんで、くね曲がり、上に押し上げられました。衝突はヒマラヤ山脈を形成し、最高地点のマウント・エベレスト（8,849m）を含みました。

そして、衝突は終わっていません。インドプレートは、約1センチメートル毎年でアジアに押し込まれ、ヒマラヤ山脈は依然として成長しています。

火の輪

災害の舞台

地震と火山の主要なものをマップに描いたとき、パターンがすぐに浮き彫りになります：それらはプレート境界に集まることが多いです。

最も劇的な例は、太平洋オーシャンを周回するように配置された火の輪です。火の輪は、太平洋プレートが他のプレートと接する場所です。世界の活動的な火山の約75%と、世界の地震の約90%が火の輪に発生しています。

これは偶然ではありません。地震はプレートが突然スライドして、蓄積されたストレスが解放される時に発生します。火山は、沈み込むプレートが溶解し、溶融した岩が上昇する場所で形成されます。

リヒター階級は地震の強さを測定します。全数値の増加は約32倍のエネルギーです。地震のマグニチュード7は、マグニチュード5の約1,000倍のエネルギーを放出します。

なぜ境界?

つなぎ合わせてみよう

TECTONICプレートの内部は比較的安定しています。岩石は固く、プレートは一体で動いており、地殻が割れ目が出たり溶ける理由はありません。

しかし、境界ではプレートが磨り減らし、引き裂かれ、衝突しています。それがストレスが蓄積する場所であり、地殻が破壊され、マグマが脱出ルートを見つける場所です。

ガラスの板を考えてみて: 中央は強力ですが、辺りや隅で割れ目が形成されます。

どのようにしてわかったのか？

证据はどこでもある

1912年にヴェゲナーは大陸漂移を提案したが、彼はメカニズムを説明することができませんでした。現代の証拠は彼が何度も証明されています:

化石分布: ブラジルと西アフリカでMesosaurus（淡水爬虫類）の同一化石が見つかりますが、それ以外の場所では見られません。Mesosaurusは大西洋を泳いでいることができません。大陸が接合されていたことを示しています。

マッチングな岩石: スコットランドの山脈は、アメリカ合衆国東部のアパラチア山脈と大陸を押し戻すとぴったり一致します。同じ岩石、同じ年齢、同じ形成: 大西洋を隔てて分かれていた。

氷河の傷: アフリカ、インド、南米、オーストラリアで古代の氷河の傷が見られ、それらはすべてアントアルチカに集中した氷床に向かっています: その正確な場所はパンゲアに戻すと大陸が並ぶでしょう。

GPS測定: 今日、GPS衛星を使用してプレートの動きを直接測定することができます。北アメリカは年間で約2.5cmでヨーロッパから離れています。リアルタイムでその動きを見ることができます。

未来の地球

どこへ向かっていますか？

プレートが現在の速度で動くとすると、地質学者は大陸が何百万年後にどこにいるかを予測することができます。

約 2500万年 以内に、大陸が再び衝突し、新しい超大陸になることが期待されています。科学者たちは、それぞれのモデルによって異なる名前で呼んでいます：パンゲア・ウルティマ、アマジア、またはノボパンゲア。

大西洋は閉じます。アフリカはヨーロッパと合流します。オーストラリアは南東アジアに移動します。

これはこれまでに何度か起こっています。パンゲアは初めての超大陸ではありません：数億年前に何度か存在していました。分裂と再構成のサイクルは約 400-5000万年で行われます。地質学者たちはこれを超大陸サイクルと呼んでいます。

何を覚えておくでしょうか。

大きな見方

地球は静止していません。常に動き、変わり続ける：薄い外殻が徐々に動く海の表面に浮いている状態です。

すべてがつながっています：対流流動がプレートの動きを引き起こす；プレート境界では地震、火山、山が生まれ；証拠は化石、岩石、GPSデータに記されています。

アルフレッド・ヴェーゲナーは100年前にこのパズルを解きました。世界は数十年後に追いつくことができました。今日、プレートテクトニクスは科学の全分野で最も強力な枠組みのひとつです：日本が地震を起こる理由から、山中に貝殻が見られる理由まで何でも説明しています。