地球の中心は冥王星より遠い。地震波とダイヤモンドで探る地球の中身と四国の成り立ち

宇宙がテーマの回で、しゅうへいさんが持ってきたのは、冥王星や第2の地球の本ではなく、足元の地球の内部を扱った本でした。著者は広瀬圭さんで、書名は『地球の中身 何があるのか、何が起きているのか』です。

この一言に、幸あれこさんは「どの視点で言ってんだろう」と首をかしげます。しゅうへいさんの説明は、人類が届いた距離の比較でした。

人類は冥王星まで探査機を飛ばし、何億キロも先まで到達しています。一方で地球は半径6400キロありますが、その中心には誰も行っておらず、実際に掘れたのはわずか12キロほどだといいます。

発見の年代でも、地球の内側は後回しになってきました。しゅうへいさんによれば、冥王星が発見されたのは1930年で、地球の中心にある固体の鉄の塊「内核」が発見されたのは1936年です。外側のことは分かりつつあるのに、内側は調べようがない難しさがある、と話します。

しゅうへいさんは、高校で地学を取っていたものの「みんな寝てた気がします」と振り返りつつ、この本は大人になってこそ読みたい本だと勧めます。著者の広瀬圭さんは東京大学の教授で、地球生命研究所の初代所長も務め、その名を冠した鉱物「広瀬アイト」もあるといいます。

1つ目のポイントは、地球の中身がどうなっているかです。しゅうへいさんは、地球の中身を「ゆで卵と一緒だと思ってください」とたとえました。

ゆで卵の殻にあたるのが地殻で、厚さは6〜30キロほど。地球半径の1%にも満たない薄皮です。白身にあたるのがマントルで、マグマとは違う岩石の層であり、地球の体積の8割を占めます。黄身にあたるのがコアで、半径3500キロの金属の鉄の塊だと説明されました。

ゆで卵のたとえで整理すると、地球の層は次のようになります。

続けてしゅうへいさんは、地球の中心は固いか半熟かと幸あれこさんに尋ねます。幸あれこさんの答えは「カタカタ」でした。

しゅうへいさんによれば、下に行くほど熱いため途中までは液体ですが、本当の中心部は圧力が高すぎて液体になれず、固体になっているといいます。地震もほとんどが薄皮のあたりで起きており、私たちは足元の下に何が広がっているかを意外と知らない、という「灯台下暗し」の話でもありました。

この流れで、しゅうへいさんの地学好きが話題になります。地理の模試で全国3位になったこともあるといい、イケハヤさんは「地学好きって初めて見たかもしれない」と驚きます。幸あれこさんは「ティラミスも層になってるけど、あれじゃダメなの？」と返し、笑いを誘いました。

2つ目のポイントは、地球の中身の調べ方です。しゅうへいさんによると、人類が掘った最も深い穴は旧ソ連の記録で12.3キロ。地球の半径6400キロのわずか0.2%で、ゆで卵の殻にすら届いていません。

地球の中はぎっしり詰まっていて光も通らないのに、なぜ鉄や液体の層がわかるのか。この問いに幸あれこさんは「感覚かなぁ」と答え、イケハヤさんに「やべえ感覚だな」と突っ込まれます。

掘り進めない理由は、岩が硬すぎることと、掘った土を地上へ上げる大変さにあるといいます。そこで使われた1つ目の手がかりが地震波です。地震の波は地球の中を伝わり、層によってスピードや曲がり方が変わるため、それを観測すると中身が層になっていることがわかります。

しゅうへいさんが「地学やってた人は一緒に」と呼びかけたのが、モホロビチッチ不連続面モホロビチッチ不連続面 ── 地殻とマントルの境界。地震波の速度が急に変わる面として、クロアチアの地震学者モホロビチッチが1909年に発見しました。略してモホ面とも呼ばれますです。幸あれこさんは「ジョコビッチ？」と聞き返していました。

地震波にはP波とS波P波とS波 ── P波は先に届く縦波で初期微動を起こし、S波は後から届く横波で大きな揺れを起こします。S波は液体の中を伝わらない性質がありますの2種類があります。しゅうへいさんはどちらがどの層を通らないかを「忘れた」としつつ、この違いを手がかりに、1936年にデンマークの女性地震学者レーマンさんが内核を見つけたと紹介しました。

地震波だけでは、中にどんな石があるかまではわかりません。そこで2つ目の手がかりが、しゅうへいさんいわく「地球が自分でサンプルを届けてくれる」ことです。

ダイヤモンドも手がかりになります。しゅうへいさんによると、ダイヤモンドは地下150キロ、5万気圧でできる石で、ダイヤ鉱山を調べると深部の岩石が手に入るといいます。

著者の広瀬圭さんはアフリカのダイヤモンド鉱山で、ダイヤそのものよりも、ダイヤにくっついている深部の石を欲しがるそうです。小さなダイヤが積まれた瓦礫の山から、その石を持ち帰るといいます。

ただし、それでもわかるのは200キロまでで、6400キロの1割にも届きません。そこで3つ目の手がかりが、日本の技術が光る「実験室で地球の中心を作る」方法です。イケハヤさんは、高知にあるコア研究所がその研究をしているのでは、と話していました。

しゅうへいさんの説明では、手のひらサイズの装置で2つのダイヤモンドに物質を挟み、10〜15分で100万気圧まで圧力をかけ、さらにレーザーで温度を上げて地球内部の状態を再現します。ダイヤモンドを使うのは、世界一硬くて押しても潰れず、透明なので外からレーザーで焼いたり覗いたりできるからです。

地球の中身を調べる3つの方法を、届く深さとあわせて整理すると次のとおりです。

この実験で地球中心の364万気圧、約5000度を再現したのは2010年で、世界初だったといいます。ダイヤモンドはカットの仕方次第で潰れてしまうため、ミクロ単位の調整を日本の職人が手作業で行っているそうです。

広瀬圭さんは125万気圧の段階で、誰も見たことのない鉱物への変化を見つけ、それがポストペロフスカイトポストペロフスカイト ── マントル最下部の高圧下で、ペロフスカイト構造の鉱物が変化してできると考えられている鉱物の構造。2004年に発見が報告されましただったといいます。しゅうへいさんは、この大発見の主要メンバーが全員日本人で、超高圧実験は日本のお家芸だと紹介しました。

ダイヤモンドのありかもわかるといいます。深さ150キロ付近のダイヤを運ぶのはキンバーライトというマグマで、その噴火が起きた場所にダイヤが運ばれてきます。そうした場所はアフリカにあり、日本にはないそうです。

3つ目のポイントは、しゅうへいさん自身が「完全にもう僕が話したい話」と言う、四国の成り立ちです。キーワードは、幸あれこさんが「ないです」と即答したプレートテクトニクスプレートテクトニクス ── 地球の表面が十数枚の硬い板（プレート）に分かれ、それぞれがゆっくり動いているとする理論。地震や火山、山脈の成り立ちを説明しますでした。

しゅうへいさんは、地球の表面の殻は移動しており、ハワイが年々日本に近づいているという話を例に挙げます。プレートが沈み込む場所ではパワーが溜まり、それが跳ね返ると地震が起きます。南海トラフや東北沖の地震もこのしくみだと話しました。

日本では北米、ユーラシア、フィリピン海の3つのプレートが重なっているといいます。しゅうへいさんは、こうした重なり方は世界的にも稀で、そこに1億人が住んでいるのは奇跡的な場所だと語りました。

プレートが沈み込むときには、少しずつ削れるそうです。その削れた残りカスが積み重なった付加帯付加帯 ── 海洋プレートが沈み込むときに、海底の堆積物などが削り取られて陸側に付け加わった地層。日本列島の多くはこれでできていますから、四国や日本全体ができたといいます。

そのため、山陰から四国沖へ向かって土地の年代が新しくなっていきます。しゅうへいさんの説明を時代順に並べると次のとおりです。

四国は北から南へしま模様のように4つに分けられるといいます。しゅうへいさんが余談として、別のYouTubeで見た「八十八か所の札所は断層の近くにできている」という話を始めると、幸あれこさんは「それ本じゃないです」と止めていました。

では、プレートはなぜ動くのか。幸あれこさんの「満ち潮？」という答えに対し、しゅうへいさんはテーブルクロス引きのたとえで説明します。

しゅうへいさんは、このしくみによって地震が起き、ハワイが近づき、何億年もの結果として四国があり、そこに人が生きているのだとまとめました。収録地の今治・大島で採れる大島石も花こう岩で、品質が良く墓石にも使われるといいます。

幸あれこさんとしゅうへいさんは、登山で訪れたダイヤモンド水の話もしました。しゅうへいさんは途中の岩が紙のようにペロペロ剥げることが不思議でたまらず、幸あれこさんによれば道中ずっと「見て見て、この地層がね」と言っていたそうです。

しゅうへいさんは、どこに何が広がっているか、なぜ地震が起こるのかを知らないまま過ごしている人に、この本を勧めます。オーディブルでも聴け、紙の本は資料が多くて読みやすいといいます。

紹介を終えると、イケハヤさんは「こんな修平氏がなんか楽しそうに話をするの」は史上初だと驚きます。幸あれこさんによれば、しゅうへいさんは理由が本人にもわからないぐらい地学が好きなのだそうです。

しゅうへいさんが振り返った原点は、中学時代に海に潜っていた経験でした。沖の小島から出ている地層の色味が、海の下までつながっていることにロマンを感じたといいます。

イケハヤさんは、高知の室戸や足摺の地層を「意味不明な地層になってるから」きっと好きだろうと勧めます。しゅうへいさんは阿蘇のカルデラにも触れ、かつての噴火口の中に人が住んでいることへの驚きを語りました。

幸あれこさんは、別の世界ならしゅうへいさんは研究者になっていたかもしれないと話します。一方のイケハヤさんは、石には興味があるものの地層は見ないといい、最後は「お裾分けができてよかったです」と締めくくりました。