地学 地球の内部構造 わかりやすく

地球内部をどう知るのか?

実際に掘れる深さは地殻の一部にとどまり、最も深いボーリングでも 12 km 前後なので、半径 6371 km の地球を貫けません。より下の境界は地震波が速くなったり遅くなったり途切れたりする位置で読み、その名がモホ面、グーテンベルク面、レーマン面です。P波は固体を通って折れ、S波は液体を越えられないので、外核で消える区間が液体判定の根拠になります。掘削 12 km とモホ面 35 km を並べると、直接届く深さが最初の境界にも届かないことがわかります。層の名前より先に波の種類と状態がかみ合うマスを選ぶのは、掘削孔だけではそのマスに届かないからです。

地球断面の探索

マントルが全部液体だと考えると、外核が液体だという証拠と混ざって説明がずれます。マントルは固体に近く、長い時間尺度でだけ塑性変形し、地球の体積の約 80% を占めます。内核が鉄とニッケルでも固体でいられるのは圧力条件が違うからであり、組成が同じなら状態も同じだという意味ではありません。S波が通らない区間を液体の証拠として読むときも、その区間が 2891 km より下の外核の帯と合うかから対照し、P波の暗影帯 103°〜142° と S波の暗影帯 103° 以降を同じ液体の層に重ねて見る方が安全です。層ごとに状態と構成（地殻のケイ酸塩、外核・内核の鉄とニッケル）を先に分けます。

左には地殻、マントル、外核、内核が外側から重なった円で描かれ、破線の円はモホ面、グーテンベルク、レーマンの位置です。金色の線は表面から選んだ深さまで下り、先に点が打たれ、上の文は深さ n km とその層の名を一緒に書きます。深さスライダーは 0 km から 6371 km まで 100 km 刻みで、35 km を超えるとマントル、2891 km を超えると外核、5150 km を超えると内核に名が変わります。右の凡例は四層の色と三つの不連続面の名を固定して示します。円が回ったり点が軌跡を描いたりはせず、深さに合う層名だけが打ち直されます。

不連続面と物質状態

地球内部の物質

例題と過去問で確認

総まとめ