岡山大学と学習院大学が共同研究、地球内部660kmの境界をガーネットが支配していることを証明

岡山大学と学習院大学が明らかにした地球内部660kmの秘密

2026年5月25日、国立大学法人岡山大学と学習院大学の共同研究チームが画期的な研究成果を発表しました。これまでの常識を覆すこの研究では、地球内部の660km地点にある不連続面の形成にガーネットが深く関与していることが示されました。

660km不連続面におけるガーネットの役割

地球のマントル700kmの深さに位置する660km不連続面は、これまで主にリングウッダイトという鉱物の変化が原因とされていました。しかし、観測データではその複雑な構造が十分に説明できず、新たな要因が求められていました。

この研究では、マントルに豊富に存在するガーネットに注目し、リングウッダイトとの共存条件下での実験を実施。実験を通じて、ガーネットの高圧下での相転移が660km不連続面の形成において主導的な役割を果たすことを明らかにしました。

連動反応としての相転移

この研究の重要な発見は、ガーネットの相転移がリングウッダイトの分解を誘発する「連動反応」として機能することです。具体的には、ガーネットの構造が変化することによって、周囲の正常状態が変わり、これに引きずられて他の鉱物が変化するというのです。これにより、660km不連続面の形成におけるガーネットの重要性が実証されました。

多様な温度条件でも一貫した説明

研究チームは、冷たく沈み込むプレートや温かいプリューム、さらには平均的なマントル温度のものを考慮に入れ、660km不連続面の観測結果と一致することを確認しました。この結果は、マントルがさまざまな岩石の寄せ集めではなく、均質なパイロライト組成を持っていることを支持しています。

研究の意義と今後の展望

研究を担当した岡山大学の石井貴之准教授は、これが15年間の研究の集大成であり、長い研究の過程で培った疑問が重要な発見に繋がったことに大きな達成感を感じていると語ります。この成果は、地球深部科学の発展に寄与し、学生や若い研究者へ向けて、自身の疑問を大切にすることの重要性を訴えかけています。

論文情報

この研究成果は、国際的な地球科学の専門誌「Nature Communications」に掲載され、広く評価されています。詳しい研究内容は、
こちらからご覧いただけます。

地球の深部は未だ謎に包まれていますが、今回の研究結果は新しい視点を提供し、いずれは地球の成り立ちや動きに関するさらなる理解へと繋がることでしょう。