じじぃの「地球の内部構造・地球の中心はどうなっているのか?あっと驚く科学の数字」

地球の核はドロドロになって溢れていた ~地球で一番熱いところ~

動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=EzTUqz6QNKY

地球の内部構造

地球の内部構造(高認・地学基礎対策)

●地球内部は層構造をしている
地球の内部は均一ではなく、層構造をしています。ちょうど卵のようなイメージで、地殻の部分が卵の殻、マントル白身、核(外核内核)が黄身に相当します。
約46億年前地球が誕生した頃、地球はとても熱くドロドロに融けたような状態でした。時間とともに、重い成分(鉄やニッケル)は内部へ沈んでいき、逆に軽い成分は上層に浮かび上がり、分離したのです。その後、地球は冷えて、固体化しました。
https://www.kousotu.com/lect_earth/naibu.php

『あっと驚く科学の数字 最新宇宙論から生命の不思議まで』

数から科学を読む研究会/著 ブルーバックス 2015年発行

6378キロメートル――地表から地球中心までの距離(地球の半径)。地球の内部はどうなっているのか より

3層構造

地球の内部は、3つの構造に分かれており、外側から順に、地表から数十キロメートルほどの「地殻」、深さ2900キロメートルまでの「マントル」、それより深くから中心の6378キロメートルまでの「核」という構造になっている。実際は、地球の形は赤道部が少しだけ膨らんだ楕円形であり、南北両極点を結んだ極半径は6357キロメートル、赤道半径は6378キロメートルとわずかに異なる。ここでは、赤道半径を地球の半径として話を進めることにする。
この3層構造、たとえるならば少し潰れた梅干しに似ている。

地球の内部を知る方法

地球の倍部を見ることは難しい。最も外側の地殻でさえも底部まで掘削できたことはなく、大陸地殻で12.3キロメートル、海洋地殻で3キロメートルが現在の最深記録である。
ではどのようにして内部の構造や組成がわかるのだろうか。まず組成や岩石については、隆起した造山帯などからサンプルが得られる。造山帯には地殻の断面やマントルの一部が地表に出ている場所が見つかることもあるのだ。しかしあくまでも知覚やマントルの一部であろうというという推測にすぎない。また、核は地表に出てくることはないので、鉄隕石の分析から推測する。隕石は月や火星、小惑星の破片が地上に落下したもので、組成の違いから岩石質の石質隕石、金属鉄にカンラン石が埋め込まれたような石鉄隕石、鉄とニッケルからなり、光沢があって重い鉄隕石と大きく3種類に分けられる。それぞれ天体の表層部、中心部付近、核部分に由来すると考えられている。これらは地表にいながら星の深部を知るヒントとなるわけだ。
構造を知るために最も有効な方法のひとつが、地震波解析である。コンクリートの建造物内部の状態を叩いて調べるのと同様、発生した地震の波を使うのである。

ジャイアント・インパクト説

星は中心に行くほど高温高圧になり、中心ほど重い物質が集まる。水の上に軽い油が層をなすのと似ている。岩石質の惑星や衛星の形成時、中身はほとんどドロドロに融けていて、重い鉄やニッケルが中心部に集まり、軽い物質ほど外側に押しやられた結果、いくつも層を持つ構造になったと考えられている。地球も例外ではない。
しかし地球の場合は、月がカギとなるダイナミックな説が有力だ。46億年前、太陽系の中で微粒子が集まって徐々に惑星が形成され、地球がほぼ現在の大きさになった頃までさかのぼろう。そこに、たまたま付近を通りかかった火星ほどの大きさ、地球のほぼ半分のサイズの惑星が斜め方向から地球に衝突した。この衝突で、原始地球のマントル部分ははぎ取られ、惑星の核は原始地球の核に吸収された。両者の表面にあった軽い物質の多くは吹き飛ばされ、地球をリング状に取り巻き、新たな微惑星に成長。それらが再び集積して月になった。このイベントがわずか1ヵ月から1年の間に起ったというのだ。
このシナリオは「ジャイアント・インパクト説」と呼ばれ、月の岩石が地球のマントル物質と似ていることとつじつまが合う。また、地球の核が全質量の30%ほどを占めるのに対し、月の核はせいぜい数%しかないことの説明にもなりそうだ。

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どうでもいい、じじぃの日記。
地球の中心部は、いったいどのようになっているのか?
確か教科書では、地球の中心部はドロドロに溶けたものが詰まっているとか書かれていた。
現在では、地球の中心部に行くほど高温になるが大きな圧力によって鉄、ニッケルの融点が上がっているせいで内核は固体の球状をしていて、外核は液体状になっているのだそうです。
また、マントルが対流しているというと液体のように思えるが、実は岩石なんだそうです。