kfujitoの徒然（ｂｙ浮沈子）

LLSVP：海洋島玄武岩と月の成り立ち


地磁気反転は浮沈子の地球科学的興味の対象だ。

南大西洋異常帯（サウスアトランティックアノマリー：ＳＡＡ）については、「けんてーごっこ」の初代合格者でもある。

（南大西洋異常帯）
https://kfujito2.asablo.jp/blog/2012/04/17/6416061

「「南大西洋異常帯検定」なるページがあったので、チャレンジして見事合格した」

「（たった２問ですが）」

まあ、どうでもいいんですが。

他にも関連記事を書いている。

（新型コロナと地磁気異常の怪しい関係）
https://kfujito2.asablo.jp/blog/2020/05/30/9252394

「浮沈子は、南大西洋異常帯のけんてーごっこ初代被認定者である（エッヘン！：アホか・・・）。」

ちなみに、当時は見ることが出来た関連動画はリンク切れしていた。

まあいい。

久々にSAAのウィキ（英語版）を開いたら、ちょっと気になる記述が増えていた。

（南大西洋異常）
https://en.wikipedia.org/wiki/South_Atlantic_Anomaly

「南大西洋異常は、アフリカ大低せん断速度地域と呼ばれる地球内部の非常に密度の高い岩石の巨大な貯留層によって引き起こされると思われます。」

この記述は日本語版にはない。

「大低せん断速度地域」って、なーに？。

（LLSVP）
https://ja.wikipedia.org/wiki/LLSVP

「巨大低速度領域（きょだいていそくどりょういき、英語: Large low-shear-velocity provinces : LLSVP あるいは LLVP) とは、地球のマントル最下部に存在する大規模な構造の集まり」

「これらの領域ではせん断速度が小さいことが特徴であり、地震波トモグラフィーによって発見された。主要な2つの領域が太平洋とアフリカの下に数千 kmスケールで存在」

「せん断速度」というのがワケワカだが、グーグルAIが関連の論文（のプレス記事）を見つけてきた（流体の運動に関係した値らしい）。

（下部マントル深部の地震波速度異常（LLSVPs）を解き明かす鍵（プレスリリース））
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2016/160919/

「地震波速度の解析により、深さ660kmから2900kmの領域は下部マントルと呼ばれる層が存在していることが分かっています。また2000kmよりも深いところでは地域的な地震波速度異常が観測されています。」

「地震波速度には縦波音速VPと横波音速VSがありますが、ここでは両者から計算されるバルク音速VBと横波音速VSを用いて話を進めます。」

「太平洋とアフリカ大陸の地下では、平均的な値よりもVBが速く、VSが遅くなっています。この異常を示す区域は、LLSVPs（Large Low Share Velocity Provinces）と呼ばれています。」（原文ママ：Share←Shearの間違い）

うーん、なんだか余計ワケワカになっちまった気がするけど、地震波の伝わり方が下部マントル層において異常値を示す巨大構造があるということらしい。

で、ウィキの英語版を見てみた。

（大きな低せん断速度地域）
https://en.wikipedia.org/wiki/Large_low-shear-velocity_provinces

「主な地域には、アフリカLLSVPと太平洋LLSVPの2つがあり、どちらも核マントル境界から横方向に数千キロメートル、垂直方向には最大1,000キロメートルに及ぶ可能性がある。これらは、プレートテクトニクスの分野で著名な2人の地質学者、（ジョン）ツゾー・ウィルソンとW（ウィリアム）・ジェイソン・モーガンにちなんで、それぞれツゾーとジェイソンと名付けられている。」（画像参照）

「LLSVP はまだ比較的謎に包まれており、その性質、起源、地球力学的効果については多くの疑問が残っています。」

で、その起源のところを読んで驚いた。

「現在、LLSVP に関する有力な仮説は、沈み込んだ海洋スラブの蓄積である。」

まあ、こっちの方はありきたりな気がする。

地殻などの岩石層（リソスフェア）が沈み込む
→コアとマントルの境界でLLSVPに化ける（ちょっと違う？）
→その真上に小さなプルームの小さなクラスターが形成
→それが組み合わさってより大きなプルームを形成
→さらにスーパープルームになる

驚いたのはこっち。

「LLSVP の起源として提案されているもう 1 つの説は、その形成が巨大衝突仮説に関連しているというものです。」

「地球がテイアと呼ばれる惑星サイズの天体に衝突した後に月が形成」

「LLSVP はテイアのマントルの破片が地球の核マントル境界まで沈んだものである可能性」

「マントルの破片の密度が高いのは、地球のマントルの他の部分と比較して鉄 (II) 酸化物に富んでいるためです。この鉄 (II) 酸化物の組成が高いことは、月のサンプルの同位体地球化学や、LLSVP の上にある海洋島玄武岩の同位体地球化学とも一致しています。」

何か困った時に、地球外由来のアイテムに頼るというのは、生命の起源の話でも出てくる手法だがな。

まあいい。

真偽のほどは分からないけど、化学組成を説明しやすいというメリットはありそうな気もする。

「海洋島玄武岩」というのも聞きなれない。

（海洋島玄武岩）
https://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_island_basalt

「海洋島玄武岩（OIB：Ocean island basalt）は、プレート境界から離れた海洋で噴火した火山岩で、通常は玄武岩質の組成をしています。」

「拡大中心（発散型プレート境界）で噴火する中央海嶺玄武岩（MORB）や沈み込み帯（収束型プレート境界）で噴火する火山弧溶岩とは異なり、海洋島玄武岩はプレート内火山活動の結果です。」

「中央海嶺の上にあるアイスランドや沈み込み帯の近くにあるサモアなど、海洋島の玄武岩の位置はプレート境界と一致する場合もあります。」

こっちも、なかなかややっこしそうだ。

「多くの海洋島玄武岩は火山ホットスポットで噴火する。」

「マントルプルーム上の地球の地殻プレートの相対運動により、年代が進むにつれて火山島と海山の連鎖が形成され、最も新しい活火山はマントルプルームの軸より上に位置し、より古い休火山はプルームの導管から次第に遠ざかる位置に位置するようになります」

「たとえば、ハワイ-天皇海山連鎖の最も古い海山は、8000万年以上前のものです。」

「海洋島の玄武岩はすべてマントルプルームの産物というわけではありません。」

「地球のマントルにおける海洋島玄武岩マグマの起源は様々であることが確認されているが、その主成分は古代の海洋性玄武岩質地殻のリサイクルであり、沈み込み帯の脱水過程の微量元素と同位体の特徴を受け継いでおり、高磁場強度元素が豊富に含まれて いる。」

ここでは、ジャイアントインパクト説は封印されているようだ。

記事は、地球化学的解説が延々と続くが、ワケワカなので割愛する。

浮沈子がダイビングで潜っている南の島は、殆ど全てプレート運動由来の地域（沈み込み帯）だから、プレート内火山活動による海洋島玄武岩にお目にかかることはない（ハワイで潜ったことはありません）。

異説であるティアのカケラが月と地球の両方にあり、４５億年経った今でも海洋島の下に沈んでいるというのはなかなかロマンあふれるストーリーだ。

せいぜい１億年未満でプレートが沈み込み帯からマントルに落ち込み、リサイクルされて島弧付近から吹いただけというのは、あんまワクワクする話ではないからな（そうなのかあ？）。

まあ、どうでもいいんですが。

浮沈子が魅かれたのは、南大西洋異常帯（ＳＡＡ）がLLSVP（アフリカ：ツゾー）の影響を受けた話が、もしかするとジャイアントインパクトで砕け散ったティアのカケラだったりするんじゃないかという点だ。

ちなみに、ティアというのはセレーネ（月の女神）の母親なんだそうだ。

（テイア（惑星））
https://en.wikipedia.org/wiki/Theia_(planet)

「ギリシア神話では、テイアはティターン族の一人で、後に結婚したヒュペリオンの妹であり、月の女神セレーネの母である。この物語は、惑星テイアが月を創造したという理論的な役割と平行している。」

「太陽系初期に存在したとされる古代の惑星で、巨大衝突仮説によれば、約45億年前に初期の地球と衝突し、その結果放出された破片の一部が合体して月を形成した。」

「衝突シミュレーションは、下部マントルの大きな低剪断速度領域がテイアの残骸であるという考えを支持している。」

業界（学会？）で、この仮説がどれ程受け入れられているのかは知らない。

（地球の中心核近くの塊は他の惑星との衝突の残骸だと研究が発表）
https://www.theguardian.com/science/2023/nov/01/blobs-near-earths-core-are-remnants-of-collision-with-another-planet-study-says

「月のマントル岩石とLLVP関連の玄武岩が同じ化学的特徴を共有しているなら、どちらもテイア由来であるはずです。」

ウィキの出典からだが、２０２３年１１月とあるから、比較的最近の発表だ。

もう一つの出典はNYTだが、アーカイブのリンクで読める。

（研究によると、月は「大きな衝突」によって形成され、地球深部に痕跡を残したという。）
https://archive.md/20231101232849/https://www.nytimes.com/2023/11/01/science/moon-formation-theia.html#selection-511.0-511.40

「科学者たちは、クレーターやテイアと呼ばれる原始惑星の破片のような決定的な証拠を欠いていた。」

「私たちは地球の深部を調査しました」（研究を率いたカリフォルニア工科大学の博士研究員、チアン・ユアン氏）

「衝突天体テイアの大きな破片を発見しました。」（同上）

「ユアン博士は、ツゾとジェイソンの体積が月の体積とほぼ同等であることに気づき、彼と彼の同僚は、これらがテイアの別の破片である可能性があるのではないかと考えました。」

「ユアン博士によると、シミュレーションではテイアのマントルの10%以上が地球の深部マントルに埋め込まれた可能性も示された。」

「シミュレーションは説得力のある仮説を提供したが、証拠にはならなかった」（今回の研究には関わっていないチューリッヒのスイス連邦工科大学の地球物理学教授、ポール・タックリー氏）

「その塊が海洋地殻または原始時代の残骸から来た可能性はまだある」「私たちの研究では他の理由を排除することはできない」（ユアン博士）

沈んだだけなら、ホットスポットから上がってくる溶岩（海洋島玄武岩）を調べても、ティア由来かどうかは分からないなあ・・・。

SAAのウィキのリンクを見てみた。

（科学者たちは宇宙の穴についてかなり不安を感じている）
https://www.popularmechanics.com/space/satellites/a43412493/nasa-tracking-dent-in-earths-magnetic-field/

「SAA は、アフリカ大低せん断速度地域と呼ばれる、地下深くにある非常に密度の高い岩石の巨大な貯留層によって生じたものと思われます。地球の磁場形成に最も大きく寄与しているのは、地球の外核にある溶融金属の動きですが、アフリカ大低せん断速度地域はその流れを妨げ、結果として磁場全体を弱めています。」

外核の流動を阻害するだけでいいなら、確かに地磁気異常の原因になるかも知れない。

「研究者の中には、SAA は地球の磁場が反転する兆候であり(これは何十万年もかかるが、起こり得る)、電子機器や通信システムに深刻な影響を及ぼす可能性が高いと理論づけている人もいる。」

LLSVPが地磁気反転とどう関わっているのかは知らない。

地下数千ｋｍの世界は、地震波や地磁気によってしか知ることは出来ない。

地磁気の強さは減少し続けていて、１５００年も経てば消えて無くなると言われている。

それが、地球上の生命にどんな影響を与えるかは分からない。

ダイビングの時に、コンパスナビゲーションが出来なくなることは間違いないからな。

ナチュラルナビゲーションも、ちゃんと練習しとかないとな・・・。

＜以下追加＞ーーーーーーーーーー

（地球の奥深くに古代惑星の遺跡が眠る）
https://www.caltech.edu/about/news/the-remains-of-an-ancient-planet-lie-deep-within-earth

「1980年代、地球物理学者たちは驚くべき発見をした。地球の中心近くの深部で、大陸ほどの大きさの異常物質の塊が2つ見つかったのだ。1つはアフリカ大陸の真下、もう1つは太平洋の真下だ。それぞれの塊は月の2倍の大きさで、周囲のマントルとは異なる割合の元素で構成されている可能性が高い。」

使える画像を探していて見つけたカルテクの記事。

現論文は金を払わないと読めない。

やれやれ・ｆ・・。

ユアン博士の出てくるリンク先の動画も見た。

LLSVP証拠として挙げているのは３つ。

・巨大衝突シミュレーションでティアの一部が地球に取り込まれたこと（地球のマントルを半分だけ溶かして残った固体マントルに沈み込んだ）
・地球化学者は、LLSVPの化学組成が周囲のマントルとは異なると考えていること
・非常に高解像度のマントル滞留シミュレーションを行って、２つのLLSVPが出来上がったこと

まあ、動画では２つの山が出来てるけどな。

LLSVPの発見は５０年も前だ。

しかし、それをジャイアントインパクトの痕跡として捉えたたのは、ユアン博士らの研究がおそらく初めてなんだろう。

んな、４５億年も前の物的証拠が見つかるなんて、誰も想像していなかったに違いない。

で、例によって気になるのは、ユアン博士が地球生命に言及している点だな。

「（月を形成する巨大衝突による地球進化の初期条件は、）地球がこれまでのどの惑星とも、地質学的生物学的に異なる理由の１つの基本的な要因であると思います。」

ここまではいい。

論文のアブストラクトが乗っているページには、気になる記述もある。

（月形成インパクターが地球の底部マントル異常の原因か Moon-forming impactor as a source of Earth’s basal mantle anomalies）
https://tiisys.com/blog/2023/11/02/post-128890/

「巨大衝突は惑星集積の最終段階でよく見られるため、衝突によって引き起こされる同様のマントル不均一性は、他の惑星体の内部にも存在する可能性があります。」

うーん、これじゃあ、まるで地球型生命の誕生や進化の要件は、宇宙全体に遍く存在していると言わんばかりだ（そうなのかあ？）。

巨大衝突時代については、最近のシミュレーションで当たり前になったけど、今のところ太陽系内に地球外生命がいるという話はない。

ユアン博士も、「１つの基本的要因」と限定しているからな。

動画の最後には、アルテミス計画によって月の岩石が大量にもたらされ、研究の進展が期待できるとかなんとか・・・。

２０２３年１１月じゃ、ドナルドトランプとイーロンマスクの名コンビは、まだ誕生していなかったしな。

このコンビが、NASAを破壊し尽くすことは十分懸念される。

アルテミスがどうなるかは、まだ、誰にも分からない。

それもまた、「１つの基本的要因」なのかもな・・・。