Letter 地球：地球内核の融解 2011年5月19日 Nature 473, 7347 doi: 10.1038/nature10068 地球磁場は、液体の鉄の核におけるダイナモ作用により生成され、液体の鉄はその上にある岩石マントルの冷却に応じて対流している。核は最内部の表面から外側に向かって凝固するため、固体である内核は成長しており、組成対流を駆動する軽い元素を放出している。マントル対流は核から熱を取り出していて、その量の水平方向の変動は非常に大きい。本論文では、地球ダイナモシミュレーションを用いて、この変動は内核境界へ伝達され、内核中への熱の流れを生じさせるのに十分大きくなりうることを示す。これが実際に地球で起きているならば、局所的な融解が生じるだろう。融解によって重い液体が放出され、内核境界直上150キロメートルの範囲で地震波速度異常により存在が示唆されている、組成が不均一な層が形成される可能性がある。この考えから、この層の存在に対する非常に簡単な説明が得られ、マントルに対する内核の固定、地球ポテンシャル中心からのずれ、固相線に等しい温度で外核から内核にかけて組成が変化する対流などの補足的な仮定を必要としない。凝固に伴う卓越した狭い下降流と、融解に伴う広い上昇流は、ダイナモを継続させるには凝固領域が平均的に広がっている必要があるにもかかわらず、融解領域がきわめて大きくなる可能性があることを意味している。局所的な融解と凝固によって、内核自体における地震波速度異常を生成する強力な機構も得られ、これはこれまで考えられていた熱流量の変化による影響よりもはるかに強力である。 Full Text PDF 目次へ戻る
