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テクトニクス：地球のテクトニックプレートの分布と分裂を制御する沈み込み
Nature 535, 7610 doi: 10.1038/nature17992
プレートテクトニクス理論は、どのようにして地球の表面が分割されて、同じような大きさの7枚の巨大なプレートと、面積がフラクタル分布に従うより小さなプレートでできたジグソーパズルのように組織化されるかを記述している。過去2億年間の全球のテクトニクスの再構築結果は、こうした配置がおそらく地球の長期間にわたる特徴であることを示唆しているが、これを支配する力はまだ分かっていない。これまでの研究は、主にプレート分布の統計的性質に基づいており、プレートの大きさがリソスフェアとその下のマントル対流の性質によってどのように決定されるかについては解明されていない。今回我々は、地球のプレート配置が、マントル対流とリソスフェア強度の動的フィードバックによって生み出されることを明らかにする。地球に見られるプレートのサイズ–頻度分布を自己矛盾なく生み出す三次元球殻マントル対流モデルを用いて、沈み込みの形状がプレートを生成するテクトニクス的分裂を駆動することを示す。スラブの間隔が大きなプレートの配置を支配し、海溝の折れ曲がりによって生じる応力がプレートをより小さな断片に分裂させる。今回の結果は、小さな背弧プレートの急速な進化が、主要な再構成時のプレート運動の著しい変化を反映している理由を説明している。今回の研究は、プレートに似たふるまいをする対流シミュレーションを用いて、全球のテクトニクスとマントル対流が動的にどのように結び付いているかを明らかにする道を開く。
