地球の内部は何ですか？

層を剥がす

地球を半分に切ったら、4つの主要な層が見えるでしょう。

地殻 - 最も外側の層。それは薄いです。リンゴの皮よりも比例的に薄い。海洋地殻は約7 km厚いです。大陸地殻の平均は35 km。それは多いように聞こえますが、地球は12,742 km離れています。

マントル - 地殻の下、約2,900 km厚い。それは非常に熱く密度が高い岩で構成されています。上部マントルは部分的に溶融し、非常にゆっくりと流動します。厚いハチミツを加熱したストーブの上のように。この流動する層はアセノスフィアと呼ばれます。

外核 - 液体の鉄とニッケルの層、約2,200 km厚い。それは非常に熱い（4,500-5,500°C）ため、金属は溶融しています。この流動する金属は地球の磁場を生成します。

内核 - 地球の中心の固い鉄とニッケルのボール、半径約1,220 km。それは地球で最も熱い部分です。5,400°C以上で、太陽の表面よりも熱いです。

割れた殻

ひびの入った卵殻

地球の地殻は1つの連続した殻ではありません。それは割れた卵の殻のようにぴったり合う約15の主要なプレート（および多くの小さなもの）に分割されています。

これらのプレートは薄くはありません。それらは地殻と、マントルの最上部を含みます。一緒にリソスフィアと呼ばれます。リソスフィアは剛性で、70〜150 km厚く、その下のより柔らかく、部分的に溶融したアセノスフィアの上に浮いています。

いくつかのプレートは大陸を運ぶ（大陸プレート）。いくつかは海底を運ぶ（海洋プレート）。多くは両方を運びます。

最大のプレートは太平洋プレートで、ほぼ完全に海洋です。あなたはおそらく北米プレートの上に座っています。それは中部大西洋海嶺からアメリカ西海岸まで延びています。

何がそれらを動かしますか？

対流：エンジン

マントルの深さでは、核の近くの岩は非常に熱い。熱い岩は密度が低いため、上昇します。表面に近づくにつれて冷却され、より密度が高くなり、沈み始めます。これは対流電流と呼ばれる遅い円形の流れを作成します。

ストーブで加熱されているお鍋の水を考えてください。底の水が熱くなり、上昇して、表面で冷却されて、沈みます。マントルは同じことをします。ただし、岩を使って、信じられないほど遅くです。

これらの対流電流は、テクトニックプレートをゆっくり移動するコンベヤベルト上のオブジェクトのようにドラッグします。

プロセスは遅い——プレートは2〜15センチメートル/年の速度で移動します。しかし、何百万年の間に、それは惑星全体の表面を再形成します。

3つのタイプの境界

プレートが出会う場所

地球上で最も劇的な地質学は、プレートが出会う場所で起こります。それらの境界で。3つのタイプがあります。

発散境界 - プレートは離れます。マグマはマントルから上昇して、ギャップを埋めて、新しい地殻を作成します。中部大西洋海嶺は大西洋の真ん中を走る発散境界です。アイスランドはその上に座っています——あなたは文字通り北米プレートとユーラシアプレートの間の境界に立つことができます。

収束境界 - プレートは互いに向かって移動します。海洋プレートが大陸プレートと出会うと、より密度の高い海洋プレートは沈み込みと呼ばれるプロセスで下に潜ります。2つの大陸プレートが衝突する場合、どちらも沈み込みません。それらは山脈に上向きにしわになります。ヒマラヤはこの方法で形成されました。インドプレートがユーラシアプレートと衝突したところです。

トランスフォーム境界 - プレートは水平に互いに横にスライドします。サンアンドレアス断層はカリフォルニアにあり、太平洋プレートと北米プレートが互いに擦ります。これは頻繁な地震を引き起こします。

成長する山

ヒマラヤ：スローモーションでの衝突

約5,000万年前、北に向かって地質学的に速い速度で走っていたインドプレートは、ユーラシアプレートに衝突しました。

どちらのプレートも他の下を沈み込むことができませんでした。どちらも大陸地殻——厚く、浮力があり、沈むのに軽いため。

そのため、地殻は波状になり、バックルしてぐらぐらになり、上向きに押し上げられました。衝突はヒマラヤを作成しました。エベレスト山——地球上で最も高い点を含めて。8,849メートル。

そして衝突は終わっていません。インドプレートは依然としてアジアを毎年1センチメートルの速度で押し続けており、ヒマラヤはまだ成長しています。

火の輪

災害が起こる場所

地図上のすべての主要な地震と火山噴火をプロットすると、パターンが即座に飛び出します。プレート境界に沿ってクラスター化します。

最も劇的な例は火の輪です。太平洋を囲むU字型の帯で、太平洋プレートが他のいくつかのプレートと出会うとき。約世界の活火山の75％と世界の地震の90％が火の輪に沿って発生します。

これは偶然ではありません。地震は、プレートが突然互いにスライドし、蓄積されたストレスを放出するときに発生します。火山はマグマが表面への道を見つける場所で形成されます。しかし多くの場合、沈み込み帯では、沈むプレートが溶融し、溶融した岩が上昇します。

リヒタースケールは地震の大きさを測定します——放出されるエネルギー。各整数の増加は、約32倍のエネルギーを表します。マグニチュード7の地震は、マグニチュード5の約1,000倍のエネルギーを放出します。

なぜ境界？

ドットを接続する

テクトニックプレートの内部は比較的安定しています。岩は固体で、プレートは1つのユニットとして動いており、地殻が割れたりマグマが溶融する理由はありません。

しかし、境界では、プレートがぶつかり、離れたり、衝突したりしています。そこでストレスが蓄積され、地殻が割れて、マグマは脱出ルートを見つけます。

ガラスのペイン：中央は強いですが、端や角がひびが入る場所です。

どうやってわかったのですか？

証拠はいたるところです

ウェゲナーは1912年に大陸漂流を提案しましたが、メカニズムを説明することはできませんでした。最新の証拠は何度も彼を正しいことを証明しました。

化石分布 - 同一の化石メソサウルス（淡水爬虫類）は、ブラジルと西アフリカの両方で見つかりますが、他の場所では見つかりません。それは大西洋を横切って泳ぐことはできませんでした。大陸は結合されている必要があります。

一致する岩型 - スコットランドの山脈は、大陸を後ろに押すと、米国の東部アパラチア山脈と完全に一致します。同じ岩、同じ年齢、同じ形成——海洋で分離。

氷河のひっかき - アフリカ、インド、南米、オーストラリアで見つかった古代の氷河マークはすべて、単一の氷冠の中心に向かっています。パンゲアではそれらの大陸がどこにあったのかと完全に同じです。

GPS測定 - 今日、GPS衛星を使用してプレート移動を直接測定できます。北米はヨーロッパから毎年約2.5 cm離れます。リアルタイムでそれを見ることができます。

未来の地球

どこへ向かっていますか？

プレートが現在の速度で動き続けた場合、地質学者は大陸が将来どこにあるかを投影できます。

約2億5,000万年で、大陸は新しい超大陸に再び衝突することが予想されています。科学者は、どのモデルを使うかに応じて、パンゲア・ウルティマ、アマジア、またはノボパンゲアを含む様々な名前を付けました。

大西洋は閉じます。アフリカはヨーロッパと合併します。オーストラリアは南東アジアへと北に漂流します。

これは以前に起こっています。パンゲアは最初の超大陸ではなかった——何十億年も前に遡る幾つかがありました。分割と再組み立ての周期は約400～500万年かかります。地質学者はそれを超大陸周期と呼びます。

あなたは何を覚えていますか？

全体像

地球は静的ではありません。それは動的で、かき回す惑星です。ゆっくり動く岩の海に浮かぶ薄い地殻。

すべてが接続します。対流電流がプレート移動を駆動します。プレート境界は地震、火山、山々を生成します。証拠は化石、岩、GPSデータに書かれています。

アルフレッド・ウェゲナーは一世紀前にパズルのピースを見ました。世界が追いつくのに数十年かかりました。今日、プレートテクトニクスは科学全体で最も強力なフレームワークの1つです。なぜ日本が地震を起こしているのか、なぜ山頂で貝殻が見つかるのかまで、すべてを説明しています。