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地球は8400万年前に12度傾き、元に戻った

※本記事は、2021年7月4日に掲載した記事の再掲です

地球

アメリカ航空宇宙局(NASA)の地球多色撮像カメラ(EPIC)で撮影された地球の写真。

Reuters/NASA

  • 8600万年前から7900万年前にかけて、地球は傾いて少し横倒しになり、また元に戻っていたことが、最新の研究で明らかになった。
  • 当時の地球は、今と比べて12度傾いていた。ニューヨーク市が現在のフロリダ州の位置に移動するくらいの傾きだ。
  • 地球の地殻は、地球表面の重量分布によって、そんなふうに動くことがある。

ティラノサウルス・レックスやトリケラトプスが歩きまわっていた白亜紀後期に地球を宇宙から眺めることができたなら、地球全体がやや横倒しになっているように見えただろう。

最新の研究によれば、およそ8400万年前には、地球は今と比べて12度傾いていたという。

「12度傾くということは、それと同じだけ緯度に影響を与えていただろう」。この論文の共著者であるダートマス大学の地球生物学者サラ・スロツニック(Sarah Slotznick)は、Insiderにそう話した。12度傾くと、ニューヨーク市はおおよそ現在のフロリダ州タンパの位置に動くことになる、と彼女は続けた。

地球をトリュフチョコレートだと想像してみてほしい。粘度の高い中心部を、硬い外殻が包む球体だ。中心部では半固体のマントルが、液体の外核を取り巻いている。トリュフの最上層、つまり地球の地殻は、パズルのようにぴったり組み合わさったプレートに分かれている。大陸と海を乗せたそうしたプレートは、マントルの上でサーフィンをしているような状態だ。

この最新研究では、8600万年前から7900万年前に、地殻とマントルが、地球外核の外縁に沿うように回転し、また元に戻っていたことがわかった。つまり、地球全体が傾いたあと、起き上がりこぼしのように元に戻ったという。

磁性鉱物を使って地球の傾きを追跡

地球内部

地殻、マントル、外核、内核からなる、地球内部のイメージ。

Getty

古地磁気データと呼ばれるものを分析すれば、何百万年も前に、どのプレートがどこに位置していたのか、その全体像を知ることができる。

2つのプレートの接合部にある溶岩が冷えると、その結果としてできた岩石の一部は、磁性鉱物を含むものになる。この磁性鉱物の向きは、その岩石が固まった時点での地球の磁極の向きと一致している。その岩石を含むプレートが移動した後でも、磁性鉱物の向きを調べれば、そうした天然の磁石が、過去に地球上のどこに存在していたのかを導き出すことができる。

この研究では、イタリアで採取した大昔の石灰岩の磁気の向きを調べ、地球が傾いてまた元に戻るまでの期間に、地殻が100万年あたり約3度ずつ動いていたことを発見した。

「これほど本格的な往復の動きが見つかるとは、予想していなかった」

中国科学院の地球物理学者で、スロツニックとともに論文を執筆したロス・ミッチェル(Ross Mitchell)はBusiness Insiderにそう話した。

プレートの沈み込みが、地球を傾かせる可能性

合成写真

地球と月の合成写真。小惑星へ向かうNASAの探査機「NEAR」が1998年1月に撮影したもの。

NEAR Spacecraft Team/JHUAPL/NASA

地球を、回転するコマのようなものだと考えると、重量が均等に分布していれば、ぐらつくことなくきれいに回転するはずだ。だが、重量がどちらか片側に移ると、コマの重心が変化し、回転しながら重いほうへと傾くことになる。

スロツニックによれば、白亜紀後期における地球の質量分布の変化では、外核から地殻へ向かうマントル・プルームと呼ばれる高温岩体とマグマの上昇が重要な役割を果たした可能性があるという。

だがミッチェルは、プレートの変化によっても地球の12度の傾きを説明できると言う。高温で密度の低い物質が、マントルの奥深くから地殻へ向かって上昇し、低温で密度の高い物質が核に向かって沈んでいくと、プレートとプレートが衝突する可能性がある。するとその衝撃で、一方のプレートが他方の下に沈み込む。

白亜紀後期以前には、太平洋プレート(約1億平方キロメートルあまりにわたって太平洋の下に広がる、地球最大のプレート)が、北側で別のプレートの下に沈み込みつつあった。しかしおよそ8400万年前に太平洋プレートは別の方向、今度は西側にある別のプレートの下に沈み込み始めた。この変化は「地球のバランスを大きく変えた可能性がある」とミッチェルは言う。

その後、地球が傾きを反転させて元に戻ったことも、ミッチェルにすれば意外ではないという。

「地球の外側の層は、ゴムバンドのような弾力的な動きをする。ちょっとした移動のあと、弾かれたように元の状態に戻ったのだろう」とミッチェルは述べている。

[原文:Earth tipped over on its side 84 million years ago and then righted itself, new study finds

(翻訳:梅田智世/ガリレオ、編集:Toshihiko Inoue)

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