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| インド洋の「重力穴」で海面が約100メートル低下した。イラスト写真。（出典：CNN） |
この謎の「重力穴」は、長い間地質学者を悩ませてきました。しかし最近、インド科学研究所（ベンガルール）の研究者たちが、その形成過程を解明しました。地球深部から発生した溶岩（マグマ）が原因であることが分かりました。
この結論に至るために、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ました。研究チームは、Geophysical Research Letters誌に掲載された新たな研究論文でその研究結果を発表しました。この論文では、もはや存在しない古代の海について言及されています。
古代の海が消滅
地球は完全な球体だとよく思われますが、現実は全く違います。
「地球は基本的に、ゴツゴツとしたジャガイモのようなものです」と、研究の共著者でインド科学研究所地球科学センターの地球物理学者で准教授のアトリー・ゴーシュ氏は述べた。「地球は球形ではなく、楕円形です。なぜなら、地球が自転するにつれて、中央部分が外側に膨らむからです。」
地球の密度や特性は均一ではなく、ある領域は他の領域よりも厚くなっています。これは、地球の表面と、これらの地点における地球の異なる重力の引力に大きな影響を与えます。
地球が完全に水に覆われていると仮定すると、地球の重力によってこの仮想の海の表面に隆起と谷が生じるとゴーシュ氏は説明する。海面のこれらの隆起と谷はジオイドと呼ばれる。ジオイドとは、潮汐や風などの影響がなく、地球の重力と自転のみが存在すると仮定した場合の仮想的な海面の形状である。ジオイドには不均一な高さと谷がある。
インド洋の「重力穴」（正式名称はインド洋ジオイド）は、ジオイドの中で最も低く、最も異常な地点です。インド南端沖から始まり、約300万平方キロメートルを覆う円形の窪地を形成しています。この「穴」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中に初めて発見しました。それ以来、「重力穴」は謎に包まれています。
「これは地球上で最も低いジオイドですが、いまだに適切に説明されていません」とゴーシュ氏は語った。
これを明らかにするため、彼女とチームはコンピューターモデルを用いて、1億4000万年前のこの地域をシミュレートし、地質の全体像を把握しました。そこからチームは19回のシミュレーションを実行し、過去1億4000万年間の地球のプレート運動と溶岩の変化を再現しました。
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を、衛星観測によって得られた地球の実際のジオイドと比較しました。
不確かな未来
これらのシミュレーションの特徴は、低ジオイドの周囲に溶融した溶岩流が存在することであり、これが付近のマントル構造とともに「重力クレーター」の形成に関与していると考えられているとゴーシュ氏は説明する。
研究チームは、溶岩流の密度に関する様々なパラメータを用いて、これらのシミュレーションをコンピュータ上で実行した。注目すべきは、溶岩流によって生成されたプルームがないシミュレーションでは、ジオイド低地が形成されなかったことである。
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失したことから発生しました。
「1億4000万年前、インドの陸地は現在とは全く異なる位置にあり、インドとアジアの間には古代の海がありました。その後、インドの陸地は北上し始め、古代の海は消滅し、インドとアジアの間の距離は縮まりました」と彼女は述べた。
古代の海が地球のマントルに沈み込むにつれて、高温のプルームの形成が促進され、低密度の物質が地球の表面に近づいた可能性がある。
研究チームの計算によると、この低ジオイド領域は約2000万年前に形成された。将来、それが消滅するか、あるいは他の場所へ移動するかは予測が難しい。
「すべては、これらの異常現象が地球上でどのように移動するかにかかっています」とゴーシュ氏は述べた。「非常に長い間続く可能性もあります。しかし、地球のプレート運動によって数億年で消滅する可能性もあるのです。」
この研究には関わっていないカーディフ大学地球環境科学部のヒュー・デイヴィス教授は、「これは非常に興味深く、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。
インド洋のジオイド低地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行う十分な理由があると、フロリダ大学ゲインズビル校の地質学教授、アレッサンドロ・フォルテ博士は述べた。フォルテ博士はこれを前進と呼んだ。「これまでの研究では、地球内部への冷たい物質の沈み込みはシミュレーションされていたものの、地球表面への熱い物質の上昇はシミュレーションされていませんでした。」
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