岡山大学が明らかにした地球深部の水の新たな真実とは？

岡山大学が解明した地球深部の水の行き先

地球内部の最も深い部分、すなわち下部マントルにおける水の存在に関する新たな発見が、岡山大学や他大学の研究チームによって明らかになりました。この研究は、重要鉱物の一つであるデイブマオアイトが、実際には想定されていたよりも遥かに少ない水を取り込むことが示されたものです。この新知見は、これまでの理解を覆すものであり、地球の水循環モデルに大きな影響を及ぼす可能性があります。

共同研究の背景と目的

この研究は、岡山大学惑星物質研究所の石井貴之准教授を中心とした国際共同研究グループによって行われました。研究チームには、愛媛大学、広島大学、帝京科学大学、京都大学、高輝度光科学研究センター、中国北京高圧研究センターの研究者が参加しています。彼らは、放射光X線を使用して、下部マントルの条件下におけるデイブマオアイトの水含有量を精密に測定しました。

実験の詳細と成果

今回の研究では、大型放射光施設SPring-8を利用し、川井型マルチアンビル高圧発生装置を組み合わせて実験を行いました。この実験により、デイブマオアイトが水をほとんど保持しないことが分かり、その水溶解度が従来の予想の1/10未満である（0.08 wt%以下）ことが明らかになりました。この結果は、これまでの水循環モデルが大幅に見直される必要があることを示唆しています。

新たな水循環モデルの提案

研究者たちは、今回の成果をもとに、新しい水循環モデルを提案しました。このモデルでは、地球深部の水は、主に沈み込む地殻物質に集中するとされています。具体的には、下部マントルに存在するデイブマオアイトのような鉱物は、あまり水を保持しないため、沈み込むプレート内の水はよりシリカ鉱物を含む地殻物質層に移動するとの考え方です。この新しいアプローチは、地球内部の物質循環と進化を理解する上で重要な手がかりとなるでしょう。

今後の期待

岡山大学の石井准教授は、「この成果は、日本が導入した放射光技術とマルチアンビルプレス技術の融合により可能になった」とし、次世代の研究者が挑戦したいと思える環境を整備したいと語っています。また、この研究が進むことで、地球深部の理解が深化し、地震やプレートの動きに関する新たな知見が得られることが期待されています。