Research press release

地球内核はちょうどよい時に形成されたかもしれない

Nature Geoscience

Earth's inner core may have formed in the nick of time

地球の磁場は約5億6500万年前に最も強度が低くなり、その原動力となるダイナモは崩壊寸前だったことを示唆する論文が、今週掲載される。固体の地球内核の形成は地球磁場の強度を増大させたと考えられるので、今回の発見から、内核の固化がこの時までには完全に始まっていなかったことが示唆される。

内核が固化した時期についての見積もりはさまざまであり、25億年前というものもあれば5億年前というものもある。しかしこうした時期は、過去の地球磁場の性質を記録している岩石を分析することでより正確なものにできる。若い内核の境界で液体の鉄が固化することは、地球ダイナモ(外核における流体金属の対流運動で、地球磁場の原動力となる)の重要なエネルギー源となっていたと考えられる。複数のシミュレーションから、このエネルギーによる後押しが地球磁場強度の岩石記録に保存されていると予測されていた。

John Tardunoたちは今回、現在のカナダ・ケベック州東部において5億6500万年前に形成された斜長石と単斜輝石の単結晶内で見つかった小さな磁性包有物に記録された地球磁場の過去の強度と方向を測定した。その結果、Tardunoたちは、この時期の地球磁場強度が前例にないほど低く、またこの時期には地磁気反転が頻繁に起きていたことを見いだし、こうしたことから地球ダイナモは崩壊寸前だったと推測している。

関連のNews & Viewsでは、Peter Driscollが、「内核形成は、地球ダイナモを回復させて地球磁場による遮蔽を保つのに、ちょうどよい時に起きた可能性がある」と述べている。

The Earth’s magnetic field was at its lowest intensity about 565 million years ago, with its powering dynamo on the verge of collapse, suggests a paper published online this week in Nature Geoscience. As the formation of the Earth’s solid inner core would have strengthened the geomagnetic field, this finding suggests that the inner core had not fully begun solidifying by that time.

Estimates of when the inner core solidified vary widely, ranging between 2.5 billion and 500 million years ago. However, these timings can be refined by analysing rocks that record the past nature of the geomagnetic field. Solidification of liquid iron at a fledgling inner core boundary would have become an important energy source for the geodynamo - the convecting currents of liquid metal in the outer core that power the magnetic field. Simulations have predicted that this energy boost would be preserved in the rock record of geomagnetic field strength.

John Tarduno and colleagues measured the geomagnetic field’s past intensity and direction as recorded in tiny magnetic inclusions found within single crystals of plagioclase and clinopyroxene formed 565 million years ago in what is now Canada’s eastern Quebec. They found unprecedentedly low geomagnetic field intensities, and infer that there was a high frequency of magnetic reversals at that time, suggesting that the geodynamo was on the point of collapsing.

In an accompanying News & Views article, Peter Driscoll writes that “the nucleation of the inner core may have occurred right in the nick of time to recharge the geodynamo and save Earth’s magnetic shield.”

doi: 10.1038/s41561-018-0288-0

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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