【解説】地球のプレート運動、14.5億年後に終了説「私たちがよく知っているような世界は終わります」と研究者［09/03］

しじみ ★

　地球のプレート運動は、すばらしい芸術作品を生み出している。地球に山と海があり、恐ろしい地震や激しい火山噴火があり、今この瞬間にも新しい陸地が誕生しているのは、プレート運動がずっと続いているからだ。

　しかし、永遠に存続するものなどない。

　プレートを動かしているのは、その下にあるマントルの熱対流だ。しかし、時間とともにマントルの温度は下がり、やがて、地球全体を覆う“ベルトコンベア”の運動は停止する。
そのとき、炭素循環も、長い歳月にわたって生物進化の原動力となってきた地質活動も終息する。

　このほど、国際地質科学連合の会長で、中国地質大学の地質学者である成秋明氏が、プレート運動が終わる日が訪れる時期を予想した。
成氏の計算によれば、終わりは約14億5000万年後にやってくる。太陽が膨張して赤色巨星になり、私たちを飲み込むのは今から約54億年後と考えられているので、それよりもだいぶ前だ。

　学術誌「Gondwana Research」に8月に発表された論文は論争を呼び、一部の専門家は、プレート運動が終わる日を正確に予想することはできないと主張している。
けれども、地球の地質活動がいつかは停止するという点では、科学者たちの意見は基本的に一致している。

　プレート運動が終わるとき、地球はどんな世界になるのだろう？

■動き続けるジグソーパズル

　まずは、プレート運動（プレートテクトニクス）について理解しておこう。地球は、太陽系が生まれたばかりで非常に高温だった頃、45億4000万年前に誕生した。かつては完全に融けた状態にあったが、形成時の熱と放射性物質が発する熱が逃げていって温度が下がり、最終的に、内核、外核、下部マントル、上部マントル、地殻という層構造に落ち着いた。

　35億年前から6億年前までのどこかの時点で、地殻と上部マントルからなる「リソスフェア」が冷えて密度が高くなり、下部マントルへと沈み込みはじめた。リソスフェアはジグソーパズルのように数十枚のプレートに分割され、地球の表面でぶつかり合い、地質活動の時代が始まった。

　中央海嶺では、地下から上昇してきたマントル物質（マントルプルーム）が冷えて新しい海洋プレートを作る。
一方、プレートの端にあって特に温度が低く、密度の高い部分は、海嶺からプレート全体を遠ざけるように引っ張り、やがてマントルの深部に沈んでゆく（マントル中に沈み込んだ部分は「スラブ」と呼ばれる）。2つのプレートが出会うと、密度が高いプレートが密度の低いプレートの下にすべり込む「沈み込み」という現象が起こり、地表で火山や新しい地殻が形成される。

例えば、2つの大陸プレートが衝突すると、アルプスやヒマラヤのような山脈ができる。また、大陸プレートや海洋プレートの下にマントルプルームがある場合には、地殻やホットスポットの移動に伴い火山が点々と並んでゆく。

　けれどもマントルの温度は徐々に下がってゆくので、いつかは、プレートが沈み込まなくなるほど温度が下がるときがくる。この時期を予想する研究は、過去にもいくつか行われている。

　成氏の今回の論文は、30億年前から現在までの地球のマグマ活動の強さに基づき、数学モデルを利用して、マントルが冷える速度を推定するものだ。これにより、プレート運動が終わる時期を大雑把に知ることができると成氏は言う。

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