2023年2月23日木曜日

4_172 火星のマントルプルーム 4:プレートがない

 地球にはマントル対流があり、地表付近ではプレートテクトニクスが働いています。火星にもマントル対流はあるのですが、地球とは異なっているようです。火星にはプレートがなく、プルームが直接見えているようです。


 論文タイトルにもあるマントルプルームについて説明していきましょう。
 マントルプルームとは、地球にも起こっているマントル対流の仕組みです。マントルは固体の岩石からできています。ですから、マントルの対流とはいっても、液体が運動しているわけでありません。岩石も、高温状態になっていくと、柔らかさがでてきます。粘性が小さくなり、固体状態のですが、長い年月はかかりますが、割れることなく流動する性質をもつようになります。マントルは、このような流動性をもっています。
 惑星内部には、形成時の熱エネルギーが中心部の核に残ってるます。核に接したマントルの部分は、温められていきます。温かい部分は、密度が小さくなり、周辺の物質との密度のバランスがくずれ、流動性をもったマントルの中を上昇していきます。これがマントル対流になり、対流の上昇している部分を、プルームと呼びます。地球には、大きなプルームが2箇所にあります。
 地球ではマントルプルームは、マントルの物性により上部マントルと下部マントルの境界(深度670kmあたり)で止まってしまいます。しかし、そのプルーム上部からは、小さな流動が上昇していることがわかっています。
 地球では表層が冷たいため、硬いプレート(リソスフェアと呼ばれています)とよばれる岩盤層になっています。上部マントルの最上部は、柔らかく流動性をもっています(アセノスフェア)が、リソスフェアの下側でとまってします。その結果、アセノスフェアの上を、硬い板状プレート(リソスフェア)として運動していきます。これが地球でプレートテクトニクスが起こっているメカニズムです。
 プレートは、年間10数cmから数cm程度の速度で動きます。これが、マントル対流の地表での運動となります。プレートテクトニクスが起こると、特徴的な地形ができます。例えば、海洋プレートのあるところでは、海洋底の地形として、海底山脈(中央海嶺)からはじまり、平坦な海洋底ができ、海溝で、マントルに戻ります。大陸プレートのところでは、衝突しているところに山脈ができます。地球の大きな地形は、このようなプレートテクトニクスで説明できます。
 惑星表面の地形から、プルームテクトニクスが働いているかどうかは、見分けることができます。火星では、プレートテクトニクスによる地形は見当たりません。そのため、別の運動が起こっていると考えられます。それはマントル対流の上昇部のプルームが直接表層に出ているのではないかという可能性でした。詳細は次回としましょう。

・雪解け・
北海道は降雪はいまだに続いていて
夜には氷点下になっています。
でも、だんだんと温かい日がめぐってきます。
昼間はプラスの温度となり、
雪解けが進んでいきます。
春の来るのは楽しみですが、
雪解けの泥水状態が大変になるのですが。

・帰省・
来週から、帰省します。
1月に親族に不幸があったので、
その儀式のために、再度帰省します。
儀式とともに、役所への届け出もしてきます。
そのためにこちらの役所で
事前チェックを2度も受けました。
書類も、様式としての決まりごとが
いろいろなあるので大変です。
まあ、言われた通り進めていくしかありません。