地球力学：核からのマグネシウムの析出による地球ダイナモへの動力供給

地球の全球磁場は、液体の外核内の活発な対流によって生じている。古地磁気学的証拠は、地球ダイナモが少なくとも34億年間動いていたことを明らかにしており、地球の形成と進化に制約条件を与えている。標準的なモデルにおける利用可能な動力源には、組成対流（内核の固化によって排除された軽元素によって駆動される）、熱対流（ゆっくりとした冷却による）、そしておそらく放射性同位体の崩壊による熱が含まれている。しかし、最近の第一原理計算とダイヤモンドアンビルセルによる実験は、こうしたモデルで一般的に想定されているよりも鉄の熱伝導率が2～3倍大きいことを示している。このことは、鉄の熱伝導率が高いために断熱曲線に沿った伝導による熱流量が大きく増大することから、内核の年代が若い（10億年以下）と示唆されるが、熱対流と放射性加熱のみでは初期の地球ダイナモを維持できなかった可能性があるという問題を提起する。本論文では、核からのマグネシウムを含む鉱物の析出が、もう1つの動力源となる可能性があることを示す。巨大衝突の結果高温で平衡したため、少量のマグネシウム（1～2重量％）が核内に分配されても、マントル内に観測されている存在度の親鉄性元素がもたらされ、核内のケイ素と酸素の過剰を避けることができるようになった。冷えていく核からマントルの真下へ酸化物やケイ酸塩としてマグネシウムが輸送されることは、浮力源としては内核成長よりも単位質量当たり1桁効率が良い。従って、核の放射性加熱が最低限で核の冷却がゆっくりとしていたとしても、地球ダイナモは地質学的時間（少なくとも34億年前から現在まで）を通して存在し続けていたと、我々は考える。

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