古代の火山岩に関する最近の研究では、水が地球の核の構成と 30 億年以上前の火山活動の推進に決定的な役割を果たしていたことが示されました。
数カ国の科学者は、アデレード大学の地球化学者エリック・ヴァンデンバーグ氏の協力のもと、西オーストラリア州にあるピルバラ・クラトンの岩石層を調査した。この分析により、水が地球の深部まで浸透し、今日太平洋の「環太平洋火山帯」で観測されているものと同様の、火山を形成するマグマの生成に寄与している証拠が明らかになった。
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Nature Communications誌に掲載されたこの研究結果は、数十億年前の根本的に異なる惑星シナリオにおいても、地球には現在のメカニズムと同様の水再利用システムがすでに存在していたことを示している。
地球化学者のエリック・ヴァンデンバーグ氏は、「研究された岩石は、地球の特徴が非常に異なっていた30億年以上前の時代に形成された」と強調した。今日、水のリサイクルは主にプレートテクトニクスを通じて行われており、海からの水が沈み込み帯として知られる領域のマントルに引き込まれます。
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しかし、惑星の初期段階では、激しい熱により構造プレートが同じように機能することができませんでした。これにより、30 億年以上前に地表水がどのようにして地球の深部に到達したのかという疑問が生じました。
古代地球のマントルへの水の輸送を解明する
最新の研究では、現代のプレートテクトニクスの作用がなくても、別の方法で水がマントルに輸送された可能性があると指摘している。科学者たちは「点滴」と呼ばれるメカニズムを示唆しています。
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このダイナミックな環境では、より冷たい外殻の高密度で水が飽和した部分が、水を連れて白熱の下部マントルに突入し、砕け散った。この物質が深くなるにつれて水が放出され、火山爆発を引き起こすマグマが発生しました。
この発見は、地質学における最も関連性のある質問の 1 つを解決するのに貢献します。それは、地球がその表面と地下深部の間で元素の交換を始めた瞬間はいつでしたか?この循環を理解することは、火山の現象や大陸の形成から、地球上の生命を維持するために不可欠な要素の出現に至るまで、あらゆることに影響を与えるため、非常に重要です。
このような古代の岩石層の希少性を考慮すると、ピルバラ地域は、岩石の保存状態が優れているため、惑星の初期段階を調査するのに適した数少ない場所の 1 つとして際立っています。
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専門家らは、これらの岩石に存在する化学的痕跡を分析することで、31億年前の出来事を再現した。この研究結果は、地球の内部領域と外部領域が予想よりもはるかに早く相互作用していた可能性を示しており、惑星はまだ若いものの、すでに水資源のリサイクルが活発に行われていることが示されている。