地球内部の層構造
カワウソ先生地球の内部は、掘って確かめたわけではなく、地震波の伝わり方から推定されているよ。
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- 地球の内部は、外側から地殻・マントル・外核・内核の4つの層に分かれている。
- 地殻とマントルの境目はモホロビチッチ不連続面と呼ばれる。深さ2900kmまでがマントル、深さ5150kmまでが外核、それより深い部分が内核になる。
- マントルと内核は固体、外核は液体と考えられており、この状態の違いは地震波の伝わり方から推定されている。
詳しく
地殻・マントル・外核・内核の4つの層
地球の内部は、外側から地殻・マントル・外核・内核の4つの層に分かれている。地殻とマントルの境目はモホロビチッチ不連続面と呼ばれる。
地殻は大陸で厚さ約30〜40km、海洋で約6kmと薄い。その下に広がるマントルは、深さ約2900kmまで続く、地球内部で最も厚い層だ。
マントルの下、深さ約2900〜5150kmが外核、それより深い地球の中心部分が内核になる。内核の半径はおよそ1220kmで、約6370kmある地球の半径の5分の1ほどだ。
地震波の伝わり方からわかる層の状態
地球の内部は掘って確かめたわけではなく、地震波の伝わり方から推定されている。地震波には、固体も液体も伝わるP波(新しいタブで開きます)と、固体しか伝わらないS波がある。
観測の結果、P波は地球の中心付近まで伝わるのに、S波は外核にあたる深さで伝わらなくなることがわかった。この結果から、マントルと内核は固体、外核は液体と考えられている。
地殻とマントルの境目(モホ面)でも、P波の伝わる速さが急に変わる。この変化から、地殻とマントルでは構成する物質が異なることも推定できる。
層ごとに状態が異なる理由
地球内部は深くなるほど温度と圧力が高くなる。マントルは岩石でできており、高温でも圧力が非常に高いため固体のままだ。外核は鉄が主成分で、その深さの温度が鉄の溶ける温度を上回るため、液体になっていると考えられている。
内核はさらに深く、圧力が外核よりも高いため、高温でも鉄は再び固体になっていると考えられている。
それぞれの層がどのような物質でできているかは、次のページで岩石の密度(新しいタブで開きます)とあわせて見ていく。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/internal-structure-of-the-earth/?from=print#quiz
地球の内部を外側から中心に向かって並べたとき、正しい順になるように選択肢を並べよ。
- ( )外核
- ( )内核
- ( )地殻
- ( )マントル
正解:地殻 → マントル → 外核 → 内核
地球の内部は、外側から地殻・マントル・外核・内核の順に4つの層に分かれている。地球内部の4つの層のうち、液体と考えられている層はどれか。
- ◯ 地殻
- ◯ マントル
- ◯ 内核
- ◯ 外核
正解:外核
S波(新しいタブで開きます)が伝わらないことから、外核は液体と考えられている。地殻・マントル・内核は固体と考えられている。地殻とマントルの境目を何と呼ぶか。
- ◯ リソスフェア境界
- ◯ モホロビチッチ不連続面
- ◯ グーテンベルク面
- ◯ コンラッド不連続面
正解:モホロビチッチ不連続面
地殻とマントルの境目は、地震波の速さ(新しいタブで開きます)が急に変わることから見つかった、モホロビチッチ不連続面(モホ面)と呼ばれる。地球の半径を6400km、地表から核(外核と内核)が始まる深さを2900kmとすると、核の半径はおよそ何kmか。
答え:____________
正解:3500
地球の半径6400kmから、核が始まる深さ2900kmを引くと、6400−2900=3500kmとなる。
単元のポイント
- 地殻 地球の最も外側の層。大陸では厚さ約30〜40km、海洋では約6km
- マントル 地殻の下から深さ約2900kmまでの層。固体で、ゆっくりと流動する
- 外核 深さ約2900〜5150kmの層。鉄を主成分とし、液体と考えられている
- 内核 深さ約5150kmより深い、地球の中心部分。固体と考えられている