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| インド洋の「重力クレーター」と呼ばれる場所で、海面が約100メートル低下した。（イメージ画像。出典：CNN） |
この謎めいた「重力穴」は、長年にわたり地質学者を悩ませてきた。しかし最近、インドのベンガルールにあるインド科学研究所の研究者たちが、その形成メカニズムを解明した。それは、地球内部から噴出する溶岩（マグマ）の流れによって引き起こされるという。
この結論に至るため、研究チームはコンピューターシミュレーションを用いて、1億4000万年前のこの地域の形成過程を再現した。研究チームは、現在では存在しない古代の海について言及した新たな研究論文を、学術誌「Geophysical Research Letters」に発表した。
古代の海が消滅する。
人々は地球を完全な球体だと考えがちだが、実際は全く異なる。
この研究の共著者である、インド科学大学院大学地球科学センターの地球物理学者で准教授のアトレイ・ゴッシュ氏は、「地球は基本的にでこぼこしたジャガイモのようなものです。球体ではなく楕円形です。なぜなら、惑星が自転するにつれて、その中心が外側に膨らむからです」と述べています。
地球は密度や性質が均一ではなく、場所によって厚みが異なるため、地表の形状や、これらの場所に働く重力の違いに大きな影響を与えている。
ゴッシュ氏は、地球の表面が完全に水で覆われていると仮定すると、地球の重力場によって、この仮想的な海面に膨らみと窪みが生じると説明した。海面上のこれらの膨らみと窪みはジオイドと呼ばれる。ジオイドとは、潮汐や風などの他の影響を除いた、地球の重力と自転のみの影響下にある海面の仮想的な形状である。ジオイドは、高さが不均一である。
インド洋の「重力クレーター」（正式名称はインド洋ジオイド）は、そのジオイドの中で最も低く、最も異常な地点である。インド南端沖から始まり、約300万平方キロメートルに及ぶ円形の窪地を形成している。その存在は、1948年にオランダの地球物理学者フェリックス・アンドリース・ヴェニング・マイネスが船上から重力調査を行った際に初めて発見された。それ以来、「重力クレーター」は謎に包まれたままである。
「ここは地球上で最もジオイドが低い場所であり、その正確な理由はいまだ不明です」とゴッシュ氏は述べた。
その答えを見つけるため、彼女と研究チームはコンピューターモデルを用いて1億4000万年前のその地域の様子をシミュレーションし、地質学的全体像を把握しようと試みた。その出発点から、チームは19回のシミュレーションを行い、過去1億4000万年にわたる地殻プレートの動きや地球内部の溶岩層の変化を再現した。
彼らは、コンピューターシミュレーションから得られたジオイドの形状と、衛星観測から得られた地球の実際のジオイドの形状を比較した。
未来は不確実だ。
これらのシミュレーションモデルの決定的な違いは、低ジオイド領域を取り囲む溶岩流の存在と、その周辺のマントル構造であり、これらが「重力クレーター」形成の原因と考えられている、とゴッシュ氏は説明した。
これらのシミュレーションは、研究チームが溶岩流の密度に関するさまざまなパラメータを用いてコンピュータ上で実行した。特に、溶岩流によって発生する煙の噴煙を考慮しないシミュレーションでは、低ジオイド領域は形成されなかった。
これらの溶岩流は、数千万年前にインド大陸が移動し、最終的にアジア大陸と衝突した際に、古代の海が消滅したことに由来する。
「1億4000万年前、インドの陸地は現在とは全く異なる場所にあり、インドとアジアの間には古代の海が存在していました。その後、インドの陸地は徐々に北へ移動し始め、その結果、古代の海は消滅し、インドとアジアの距離は縮まっていきました」と彼女は述べた。
古代の海が地球のマントルの下に沈んでいく過程で、高温の噴煙の形成が促進され、低密度の物質が地表近くに運ばれた可能性がある。
研究チームの計算によると、この低ジオイド地域は約2000万年前に形成された。将来、この地域が消滅したり、別の場所に移動したりするかどうかは断言できない。
ゴッシュ氏は次のようにコメントした。「すべてはこれらの異常現象が地球上をどのように移動するかにかかっています。非常に長い間続く可能性もあります。しかし、地殻プレートの動きによって数億年以内に消滅する可能性もあります。」
今回の研究には関わっていない、カーディフ大学（英国）地球環境科学部のヒュー・デイビス教授は、「これは非常に興味深い研究であり、このテーマに関するさらなる研究を促すだろう」と述べた。
フロリダ大学ゲインズビル校の地質学教授であるアレッサンドロ・フォルテ博士によると、インド洋の低地ジオイドの起源を解明するためにコンピューターシミュレーションを実施するには十分な理由があるという。彼はこれを重要な前進と捉えている。「これまでの研究では、地球内部の冷たい物質の沈降のみがシミュレーションされており、熱い物質が地表に上昇する様子はシミュレーションされていなかった。」
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