古代のマグマの海は、地球の付加段階で約45億年前に出現しました。地球が他の天体との衝突を通じてサイズが大きくなると、生成された膨大な熱がマントル全体を引き起こし、おそらくコアの一部さえも溶けて溶けた岩の海を形成しました。
このマグマの海の冷却速度を理解することは、現在の地球の形成につながった後続のプロセスを解読するために重要です。マグマの海が急速に冷却された場合、さまざまな要素や鉱物が分離して濃縮する時間を制限していました。これは、地球の地殻とマントルの組成に大きく影響していたでしょう。
逆に、マグマの海がゆっくりと固化した場合、より広範な化学的分化が可能になり、地殻とマントルの明確な層が生じていました。このシナリオは、今日地球上で観察する多様な地質学的特徴の出現において極めて重要な役割を果たしていたでしょう。
リバプール大学のポスドク研究者であり研究の主執筆者であるショーン・ドイメ博士は、マグマ・オーシャンの固化時間の以前の推定は、数千年から数億年の範囲で大幅に変化したと説明しました。この幅広い範囲により、地球の歴史のこの段階で発生した地質学的プロセスについて具体的な結論を引き出すことが困難になりました。
高度な熱力学的モデリングとコンピューターシミュレーションを使用して、Dhuime博士と彼の同僚は、この範囲を絞り込み、Magma Oceanの固化タイムラインのより正確な推定を提供することを目指しました。彼らは、さまざまな熱伝達メカニズムとマグマ海洋の化学組成を考慮して、さまざまなシナリオをシミュレートしました。
彼らの発見は、古代マグマの海が約2,000万年以内に固化した可能性が高いことを示唆しています。このタイムスケールは、以前の推定値と比較して比較的速いが、マグマの海が広範な化学的分化を受けることができなかったことを意味します。
Dhuime博士は、この結果が初期の地球の発達を理解するために重要な意味を持つ可能性があると考えています。急速な固化は、マントル全体に比較的均質な組成をもたらし、それにより地球の構造プレートの形成に影響を与えました。
研究者は、モデルを改良し、マグマ海洋中の水の存在やマントル内の対流電流など、凝固時間に影響を与える可能性のある他の要因を調査するためにさらなる研究が必要であることを認めています。それにもかかわらず、彼らの仕事は、古代のマグマの海と今日の私たちが知っている地球を形作る上でのその役割についての私たちの理解を大幅に進めています。
この研究の結果は、有名な科学雑誌「Nature Geoscience」に掲載されています。
