一回の衝突で月が形成され、プレートテクトニクスが始まった可能性がある

地球の月は、約45億年前に火星ほどの大きさの惑星が地球に衝突したときに形成されたと考えられている。現在、コンピュータモデルは、この衝突が地球のプレートテクトニクスを引き起こした可能性があることを示唆している。

トビアス・ロッチュ/ゲッティイメージズ経由のFuture Publishing

ニック・オガサ著

2023 年 5 月 22 日午前 6 時 30 分

テキサス州ウッドランド — 私たちの月は、テイアと呼ばれる火星サイズの惑星が初期の地球に衝突したときに形成されたと考えられています。その衝突は、破片の雲を宇宙に蹴り出し、後にそれが集まって月を形成したでしょう。現在、コンピューターモデルは、地球の奥深くに残されたテイアの破片がプレートテクトニクスを引き起こした可能性があることを示唆しています。それは、地球の表面の断片が絶え間なくシャッフルされることです。

銭源氏は3月13日の月惑星科学会議でこのアイデアを共有した。ユアン氏は、カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学で、地球の内層がどのように移動し、表面に影響を与えるかを研究しています。彼のチームの研究は、地球がどのようにして月とその移動プレートの両方を獲得したのかについて、きちんと説明を提供しています。それが本当であれば、その知識は天文学者が他の星の周りに地球に似た世界を見つけるのに役立つ可能性があります。しかし一部の科学者は、これが実際に地球に起こったことだと言うのは時期尚早であると警告している。

これまでに発見されたすべての世界の中で、プレートテクトニクスがあることが知られているのは私たちの世界だけです。何十億年もの間、地球の這うプレートは広がり、衝突し、お互いの下に落ちてきました。この運動により大陸が誕生し、分割されました。それは山脈を押し上げてきました。そして海も広がりました。しかし、このすべての再形成はまた、地球の初期の歴史のほとんどを消去しました。これには、プレートテクトニクスがいつどのようにして始まったかが含まれます。

この疑問に答えるために、ユアン氏らは、地球の下部マントルにある 2 つの大陸サイズの物質の塊に焦点を当てました。一部の科学者は、これらの地域は地球深くに滑り込んだ古いプレートから形成されたと考えています。しかしユアンのチームは、この謎の塊はむしろ密集して沈んだテイアの残骸である可能性があると考えた。そこで、チームはこのシナリオのコンピューターモデルを構築しました。モデルは、テイアの衝突と沈没した遺跡が地球内部の岩石の流れにどのような影響を与えるかを示しました。

テイアの遺体がマントルの底に沈んだら、これらの熱い物質の塊が暖かい岩石の大きなプルームを上昇させた可能性があります。その上昇物質は地球の硬い外層に食い込んでいただろう。より多くの物質が上昇すると、これらの暖かい岩の噴煙は膨らんだでしょう。最終的には、それらは非常に膨張し、地球の表面の板をその下に押し込んだでしょう。地球の表面の一部がマントルの中に滑り落ちることを、沈み込みと呼びます。そして、沈み込みはプレートテクトニクスの主な特徴です。

モデルによると、沈み込み、ひいてはプレートテクトニクスは、月が形成されてから約2億年後に始まったはずだ。

ローラン・モンテシ氏は、これらのモデルは、地球の下部マントルにある大きな塊が沈み込みの開始に貢献した可能性を示唆していると述べている。しかし、これらの大衆がテイアから来たのかどうかはまだ明らかではありません。カレッジパークのメリーランド大学で、モンテシは惑星の表面と層がどのように動くかを研究しています。

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この塊は「かなり最近の発見です」と彼は言う。「それらは非常に魅力的な建造物ですが、その起源は非常に不明です。」したがって、モンテシ氏は、テイアがプレートテクトニクスを引き起こしたと言うのは時期尚早だと考えている。

この考えが真実であることが判明すれば、太陽系の外にある地球に似た惑星を見つけ出すのに役立つ可能性があります。「大きな衛星がある場合、大きな衝突体がある可能性が高い」とユアン氏は会議で述べた。大きな衝突体がある場合、それはプレートテクトニクスがあることを意味する可能性があります。

科学者たちは、別の太陽系の惑星の周りに月が発見されたことをまだ確認していない。しかし、注意深く観察していれば、私たちの世界と同じくらい地殻変動が活発な別の世界を発見するのに役立つ可能性がある、とユアン氏は語った。

天文学者: 天体、宇宙、物理宇宙を扱う研究分野に従事する科学者。