地球の中には何があるのでしょうか？地球の核とは何でしょうか？

人々は常に地球内部の謎を探求しようとしてきました。地球の中には何があるのか​​？地球の核とは何なのか？核の表面に生命は存在するのか？Interesting Historyの編集者は、以下の文章で上記の質問に対する答えを一つずつ明らかにしていきます。

18世紀に地球の平均密度が計算され、地球内部の平均密度は5.52 g/cm3であるのに対し、地球表面の岩石の平均密度は2.67 g/cm3であり、その差は1倍以上であることがわかりました。これは地球内部に重い物質が存在することを示しています。

19 世紀半ば以来、人類は地球内部の謎を大規模に探究し始めました。地球物理学者は地震計の測定を通じて、大地震が発生するたびに、強い衝撃を受けた地下の岩石が弾性振動を生じ、それが波の形で伝播することを発見しました。この弾性波が地震波です。地震波は縦波（P波）と横波（S波）に分けられます。縦波は固体、液体、気体中を比較的速い速度で伝播しますが、横波は固体中を比較的遅い速度でしか伝播しません。このことから、縦波と横波の伝播速度は、通過する物質の特性が変化すると変化することがわかります。

1909 年 10 月 8 日、ザグレブ地域で強い地震が発生しました。ユーゴスラビアの地震学者モホロビッチは調査の結果、地震波が地下 33 キロメートルに到達したときに屈折していることを発見しました。彼は屈折帯が地殻と地殻の下の物質との境界であると考えました。 1914年、地震が発生した際、アメリカの地震学者グーテンベルクは、地表から2,900キロメートル下の深さで縦波の伝播が突然急激に遅くなり、横波が完全に消えたことを発見しました。これは、異なる物質の間に別の界面が存在することを示しています。その後、記念として、この 2 つの異なるインターフェースはそれぞれ「モホ不連続面」と「グーテンベルク不連続面」と名付けられました。

地球の内部は、モホ不連続面とグーテンベルク不連続面を境にして、地殻、マントル、核の3つの層に分かれています。地殻は地球の最外層であり、地面からモホ面までの非常に薄い固体の外殻層を指します。地球の地殻は主にさまざまな岩石で構成されており、凹凸があり、平均厚さは17キロメートルです。大陸部分は海洋部分よりもはるかに厚く、平均厚さは33キロメートルです。山岳地帯と高原地帯の厚さは60〜70キロメートルにもなります。海洋地殻の平均厚さはわずか6キロメートルです。

マントルは地殻と核の間に位置し、モホ面の下からグーテンベルク面の上までの固体物質の層です。この層の主成分は鉄マグネシウムケイ酸塩であり、その含有量は上から下に向かって徐々に増加します。この層は上部マントルと下部マントルに分かれており、深さは地下5～70キロメートルから2,900キロメートル以上に及びます。モホ面から深さ1,000キロメートルまでは上部マントル、地下50～250キロメートルは上部マントルの頂上で、アセノスフェアがあり、ここからマグマが発生すると考えられます。下部マントルは地下 1,000 ～ 2,900 キロメートルに位置し、その温度、圧力、密度は上部マントルよりも高く、物質の状態はもはや固体ではなく、可塑性固体である可能性があります。

地震が発生すると、震源地から地震波が放射され、震源地に面した地表の場所を震源地といいます。地震発生源から放出される圧力波と地震波により、地面が割れ、家屋が損傷します。

核は地球の中心部であり、地球の最も内側の層に位置しています。 1936年、デンマークの地質学者レーマンは、地球の中心核を伝わる地震波の速度を測定することで、地球の中心核が外核と内核の2つの部分に分けられることを発見しました。外核は深さ2900～5000キロメートルにあり、物質の状態は液体に近い。内核は「鉄ニッケル核」とも呼ばれます。深さ5,000キロメートルでは、温度、圧力、密度が高く、その物質組成は鉄ニッケル隕石に似ています。

アメリカの科学者たちは、多数のシミュレーション実験を行った結果、地球の中心核の温度は内側から外側に向かって徐々に低下し、地球の中心の温度は約6880℃であること、内核と外核の交差点の温度は6590℃で地球の中心よりわずかに低いこと、外核とマントルの交差点の温度はさらに低く、4780℃であることを発見しました。さらに、科学者たちは地球の内核の圧力が極めて高く、6.5平方センチメートルあたり2,200万キログラムであることも発見しました。これは、海面での地球の大気圧の330万倍に相当します。

近年、研究者らは大型コンピューターの力を借りて、地上の3000カ所の観測所から大量の地震観測情報を収集し、総合的な分析を行って全体図を描きました。その結果、核の表面は「丘」や凹凸のある場所で覆われており、海洋に似た構造をしており、低密度の流体で満たされていることが分かりました。

1990年代、中央ヨーロッパの小さな町ヴィンディッシュ・エツィオンバッハで、直径22センチ、深さ14キロの世界一深い穴が掘られました。この地域の地形は非常に特殊で、厚さ 30 キロメートルの岩が地表に向かって突き出ています。歴史的に、古代のヨーロッパプレートとアフリカプレートがここで衝突し、互いに押し合い、噛み合いました。まさにこのような地理的状況のため、地質学者たちは特殊な中空の管状のドリルを使ってコアをねじ込み、採取しようとしたが、この試みは結局失敗に終わった。

数々の失敗を経て、人々は地球内部の状況を肉眼で直接見ることはできないということを一時的に認めざるを得なくなった。しかし、私たちはいつの日か人類が地球内部の謎を解明できるようになると信じています。