岡山大学と学習院大学が地球内部660kmの謎に迫る共同研究を発表

岡山大学と学習院大学が660km不連続面の成因を解明

国立大学法人岡山大学と学習院大学の研究チームが、地球の深部に存在する660km不連続面の形成に関する重要な発見をしました。これは、地球マントルの構造解明に向けた大きな一歩となります。

660km不連続面の謎

660km不連続面は、地震波の速度が急に変化する特徴を持っており、この深部の構造はこれまで主にリングウッダイトという鉱物の分解が原因と考えられてきました。しかし、実際の地震学的観測結果は、その複雑な凹凸構造を十分に説明できていなかったのです。

新たなアプローチ

今回の研究では、岡山大学惑星物質研究所の石井貴之准教授を中心に、学習院大学の糀谷浩教授や赤荻正樹名誉教授らが共同で取り組み、ガーネットという鉱物に着目しました。ガーネットはマントルで2番目に多い鉱物であり、その相転移が660km不連続面の形成に関わることを示しました。

高温高圧実験を通じて、研究チームはガーネットの相転移がリングウッダイトの分解を誘発する「連動反応」であることを実証しました。この知見により、660km不連続面の構造が一貫して説明できるようになったことが重要なポイントです。

ガーネットの意義

ガーネットの存在が考慮されることにより、冷たい沈み込み帯や温かいホットプリューム、標準的なマントル温度下の状況でも、660km不連続面の観測された凹凸を説明できることが明らかになりました。これは、マントルが単なる「岩石の寄せ集め」ではなく、均質なパイロライト組成であることを支持するものです。

この研究結果は、2026年5月25日に英国の地球科学雑誌「Nature Communications」に掲載され、多くの研究者から注目されています。

石井准教授のコメント

石井准教授は、今回の成果が自身の学生時代からの疑問に15年間取り組んできた成果であるとして、長い年月をかけて得られた発見に対する達成感を表しました。また、「科学は常に前進し、挑戦し続けることで新しい景色が見える」と鼓舞し、若い研究者たちに自分の疑問を大切にすることを呼びかけました。

今後の展望

今後の研究では、660km不連続面に関連するさらなるメカニズムの解明や、地球内部の他の構造に対する理解が進むことが期待されます。地球科学の分野において、この発見が新しい視点を提供し、さらなる探究を促すことを願っています。

この研究の詳細や今後の発展については、岡山大学の公式サイトや「Nature Communications」の論文を参照することができます。また、岡山大学惑星物質研究所や学習院大学の研究室も、今後の研究活動にぜひ注目していただきたいです。