月の内部構造を精密にシミュレーションしていくと、金属鉄の核が存在していることがわかってきました。その他にも、マントル内でオーバーターンが起こっていたことも、明らかになってきました。
前回、天体の内部を探る方法を考えてきました。地震や慣性モーメントなどから探る方法がありましたが、地震波がもっとも正確に内部を探ることができます。ところが、月では、限られた場所、限られた期間しか地震計が設置されていなかったので、情報も限定されています。そのため、正確な内部構造がわかっていませんでした。月を外からの探査した情報を加えることで、内部のより正確に探る試みがなされました。
2023年のNature誌に、コート・ダジュール大学のブリアウド（Briaud）らの共同研究で、
The lunar solid inner core and the mantle overturn
（月の固体内核とマントルのオーバーターン）
という報告が出されました。この論文では、これまでの地震波データを再検討をして、精度の高い月の形状データも加えた熱対流のモデルから、月の内部構造を検討していきました。さまざまな条件で大量の（12万回）シミュレーションをした結果、前回紹介したように、月に金属鉄の核がある条件が、もっともえられている情報に合うことわかりました。そこから、金属鉄の核が存在すると考えられました。
さにら、論文のタイトルの後半にあるマントルのオーバーターンがあったという推定も提示されました。論文では、このマントル・オーバーターンの証拠を重視しています。
月の地殻は、白っぽい斜長岩と黒っぽい玄武岩からできています。月のすべての地殻が火成岩になっているため、大量にマグマが形成されたことになります。月では、形成初期に、大規模な溶融が起こっていたはずです。
かつてはその熱源として、放射性元素とマントル・オーバーターンによるエネルギーが考えられていました。ただし今では、月の形成時に物質が短期間に集積しことによる重力エネルギーの開放で、マグマオーシャンができたと考えられています。
マントル・オーバーターンとは、マントル内やマントルと核などで、層をなしていた物質が大きく入れ替わる（オーバーターン）ことです。一般に、天体形成初期の熱かった状態から、冷えていく時に化学分化が起こり、内部に軽い物質と重い物質の分層がおこります。マグマによる化学分別が起こるのですが、できた岩石には密度差ができます。その結果、重力的に不安定な状態（密度の大きいものが上、小さいものが下）が生じれば、ある時一気に、物質の入れ替わりが起こることがあります。例えば、下に岩石（マントル）で上に鉄（核）があると、オーバーターンが起こります。
では月では、どのようなオーバーターンが起こったのでしょうか。それは、次回としましょう。
・暑い横浜・
先週、横浜にでかけました。
墓参し、親族に会いました。
以前の職場であった博物館を見学し
その周辺をめぐり、その変貌ぶりを味わいました。
また、中華街ではないですが、
馬車道で中華の食事をとりました。
久々の横浜となりました。
桜も遅くまで残っており、
あちこちで名残の桜を見ることができました。
・涼しい北国・
横浜にいる最中、非常に天気もよく、
全国的に暑くなりました。
北海道も夏日になっていました。
ほとんどの雪が溶けてしまいました。
帰札してすぐに、
自家用車のタイヤを夏タイヤに変えました。
すると、また涼しい日が訪れました。
ストーブをまた数日炊きました。
さすがに雪ではないですが
もうすぐゴールデンウィークだというのに
どうしたのでしょうか。
