2015年3月26日木曜日

3_141 マントル対流 4:対流の形成

 シミュレーションによっていろいろなことが見てきました。インド大陸の移動速度が非常に早いこと、そして衝突後もまた移動する力が残っていることもわかってきました。それが、マントル対流による海洋プレートの移動という仮説の支持へとつながっています。

 吉田さんと浜野さんのスーパーコンピュータを用いたシミュレーションによると、ゴンドワナ大陸から分離したインド亜大陸は、少々変わった振る舞いをします。その移動速度が地質学的には例外的に速いものでした。通常のプレートの移動速度は年間数cm程度です。ところがインド亜大陸は、年間最大18cmというスピードで移動したと推定されています。通常のプレートの移動速度の2倍ほどになっています。
 これほどの高速のプレートの移動は、海洋プレートの沈み込みによる駆動では説明しづらいものとなります。また、インド亜大陸は、現在ではユーラシア大陸と完全に合体しており、テチス海の海洋プレートの沈み込みの駆動力は止まっています。ところがインド亜大陸は、今もなお北上を続けています。その影響でヒマラヤ山脈は上昇を続けています。このような異常なインド亜大陸の移動と衝突は、なぜ起こるのでしょうか。
 シミュレーションによると、超大陸パンゲアの分裂直後に、テチス海の北方、ローラシア大陸の縁にもともとあったコールドプルームが、急速に成長してコアに向かって落下していきます。
 コールドプレームとは、沈み込んだ海洋プレートが集まったマントル内の冷えて重たい物質が集まったものです。海洋プレートの沈み込み帯のマントルへの延長方向に形成されるものです。ですから、大きな海洋プレートが沈み込むと、巨大なコールドプレートがマントルの中(上部マントルと下部マントルの境界部)に形成され、それがなんらかの刺激によって落下していきます。
 超大陸パンゲアがホットプルームの上昇により分裂しはじめたことが、刺激となったと考えられます。ホットプルームとは、暖かいマントルの巨大な上昇流、つまりマントル対流の上昇流のことで、コールドプルームはマントル対流の下降流に対応するものとなります。超大陸が永きにわたって存在すると、熱の放出口が蓋をされた状態になり(超大陸の熱遮蔽効果と呼んでいます)、やがて核(コア)直上で熱を溜め込んだ最下部マントルの熱い物質が上昇してきます。そのホットプルームに呼応して、コールドプレームの落下が起こります。コールドプルームとホットプルームがタイムラグはあっても呼応して動くということは、マントルが動くこと、つまりマントル対流が起きているということになります。従来の定常的なマントルの対流とは違っているモデルです。ただしこれは、以前から提唱されている仮説です。
 このコールドプルームの動きが、インド亜大陸の移動を高速化させたと考えられています。コールドプルームによるマントルの対流によってインド亜大陸が引っ張られます。
 定説では、沈み込む海洋プレートの引っ張りの力によって、大陸プレートも動くことになり、大陸プレートはブレーキ役になり、海嶺の海洋プレートの広がりを押える働きをします。一方、マントル対流による大陸プレートの移動は、マントル対流のブレーキにはなるのですが、海洋プレートの動きを促すことになります。この大陸プレートの海洋プレートへの作用が、両モデルでの違いとなります。
 同じような現象を見ているはずなのに、解釈によって見解、仮説が大きく変わります。ここまで定説への反論が2つ紹介しました。このまま定説が覆されるのでしょうか。それとも再度定説が修正されて復活するのでしょうか。目が離せませんね。実は定説側から反論が出てきていますが、それは、次回としましょう。

・卒業式・
いよいよ2014年度が終わりました。
卒業式も終わりました。
今年は、ゼミ生も多かったので、
卒業式のあとの最後まで付き合いました。
さすがに3次会ともなるとゼミ生の数も少なくなりました。
それでも20名近くの卒業生がいました。
最後の別れを惜しみました。

・飲み会の教訓・
先週の卒業式に続いて今週は、
教職員の送迎会と歓迎会があります。
別にも学生グループとの打ち上げもあります。
飲み会ですから楽しいものではあるのですが、
やはり続くと体が疲れていきます。
読んだ翌朝、起きて疲れていると、
もう若くはないのだということと
これからは飲み過ぎないようにという
毎度の思いと反省が起こります。
私は、成長しているのでしょうか。