地球の溶融した核が突然回転方向を逆転した――科学者たちはその理由を知らない
日付：2026年8月7日
ソース：欧州宇宙機関（ESA）
まとめ：地球の溶融鉄核が太平洋の地下で予想外の逆流を起こし、地球の磁場を生み出す隠れた原動力に劇的な変化が生じたことが明らかになった。衛星データによると、この急激な変化はすでに弱まりつつあり、地球深部のこの変動は謎めいた自然サイクルの一部である可能性が浮上している。
地球の磁場は、私たちの足元から3000km下にある地球の外核を構成する、超高温で渦巻く液体鉄の海によって主に生成されていると考えられています。自転車のダイナモの回転する導体のように、この液体鉄の海は電流を発生させ、それによって絶えず変化する電磁場を生み出します。画像提供：ESA/AOES Medialab
地球の外核にある溶融鉄は、驚くべき挙動を示すことがある。科学者たちは、太平洋深部で大量の溶融物質の流れが、理由は不明ながら方向を変えたことを発見した。欧州宇宙機関（ESA）の衛星データは、研究者たちがこの流れの変化を追跡し、地球の中心付近で何が起こっているのかをより詳細に把握するのに役立った。
地球の溶融した外核は、地表から約2200km下に位置している。この電気伝導性のある液体鉄が移動することで、地球の地磁気が発生する。長年にわたり、科学者たちは地磁気のわずかな変動を研究し、外核の大部分が主に西向きに流れていると結論づけてきた。
太平洋の海底で突然起こる逆転現象
その流れは2010年に劇的に変化した。太平洋の海底では、溶融物質の広大な領域が、それまでの弱い西向きの流れから一転、東向きに大きく流れ始めたのだ。科学者たちは、この流れの逆転の原因をいまだに解明できていない。
ESAのSwarmミッションやCryoSatミッションによる測定を含む衛星観測により、研究者たちはこの現象をより詳細に研究できるようになった。
地球深部研究誌に掲載されたこの研究は、地上観測と1997年から2025年にかけて収集された衛星観測データを組み合わせたものです。研究者らは、欧州宇宙機関（ESA）のSwarmおよびCryoSatミッションのデータに加え、ドイツのCHAMPミッションとØrstedミッションの観測データを使用しました。
彼らの分析によると、赤道太平洋の南にある広範囲の鉄分を豊富に含む流体の流れが、2010年に弱い西向きの流れから強い東向きの流れへと変化したことが明らかになった。
科学者たちはこれまで、地球外核の大規模な循環は比較的安定していると考えていた。しかし、太平洋下の急激な変化は、このシステムがこれまで考えられていたよりもはるかに速く変動する可能性があることを示唆している。今回の発見は、地球の磁場を生成する乱流運動に関する新たな手がかりを提供する。また、外核の活動と地球内部のさらに深い部分で起こっている変化との関連性を示す可能性もある。
本研究の筆頭著者であるエジンバラ大学地球科学部のフレデリック・ダール・マドセン氏は、「太平洋下の大規模な流れの逆転は、地球深部における挙動について新たな疑問を投げかけています。科学者たちは現在、この逆転が一時的な変動なのか、繰り返される振動の一部なのか、あるいは核循環における新たな安定平衡状態なのかを解明しようとしています。今後数年間の流れの変化を判断するには、継続的なモニタリングが不可欠です」と述べています。
地球の内核との関連性の可能性
マドセン氏はまた、研究モデルによると、太平洋の下を流れる強い東向きの流れは2020年以降弱まっていると述べた。さらに、「太平洋における強い東向きの流れの高まりは、測地学や地震学から推測される内核の挙動の変化と同時期であり、我々は深部内部のこうした変化が太平洋の下の流れの変化と関連していると仮説を立てている」と付け加えた。
宇宙から地球の溶融核を検出する
地球の磁場は、液状の外核内部の動きによって生み出されます。そこでは、電気伝導性のある溶融鉄が固体の内核の周りを循環しています。この過程は地磁気ダイナモと呼ばれ、絶えず変化しています。それでもなお、その大まかな流れのパターンは、数十年にわたる観測を通して比較的安定しているように見えます。
欧州宇宙機関（ESA）は2013年に3基のスウォーム衛星を打ち上げた。各衛星には、地球の磁場を極めて高い精度で測定できる高感度磁力計が搭載されている。これらの衛星は綿密に調整された軌道を周回するため、地球の核から発せられる磁気信号と、地殻、海洋、電離層、磁気圏から発せられる信号を分離することができる。
これらの測定結果により、科学者たちは核とマントルの境界付近における流動パターンの変化を再現することができた。また、太平洋の地磁気逆転と2017年の地磁気ジャークに関連する急激な変化を特定するのにも役立った。
ESAのSwarmミッションマネージャー、アンヤ・ストロム氏によると、このミッションの長期にわたる観測記録は研究にとって不可欠だったという。彼女は、「Swarmは2010年の劇的な逆転現象の後に打ち上げられたものの、その後の期間における地球の内部核について教えてくれる高精度のデータを提供してくれた」と述べている。
「重要なのは、Swarmが長年にわたり継続的な地球規模の観測データを提供することで、科学者が地上の磁気観測所だけに頼るのではなく、地球の核のダイナミクスが時間とともにどのように変化していくかを追跡できる点です。長期間にわたる衛星による磁気測定によって、研究者は地球ダイナモの変化をほぼリアルタイムで追跡し、地球磁場の進化モデルを改善することができます。Swarmのようなミッションによる今後の観測は、極めて重要な役割を果たすでしょう。」
自然周期の可能性を示す兆候
衛星による観測では、ノイズの多いデータセットでは検出が困難だったであろう、波状の加速や急速に変化する流れの構造も明らかになった。
今回の調査結果は、東向きの流れが数年前に最も強くなった後、現在弱まりつつある可能性を示唆している。これは、この流れの逆転が一時的なものであったか、あるいは外核内部におけるより長期的な自然サイクルの一部である可能性を示唆している。
地球の核が重要な理由
これらの現象は地表のはるか下で発生し、人や気候に脅威を与えるものではありません。しかし、地球の仕組みを理解する上で、これらの現象は極めて重要です。
外核における液状鉄の動きが磁場を生成し、それが太陽から放出される荷電粒子から地球を守っている。この保護磁場がなければ、地球の大気や技術システムは、有害な太陽放射に遥かに大きく晒されることになるだろう。
地球の磁場は常に変化しています。核内部の流れが変化するにつれて、磁場も徐々に変化します。これらの変化は、航行システム、宇宙船の運用、そして地球近傍の宇宙天気を研究するモデルに影響を与える可能性があります。したがって、外核がどのように、そしてなぜ変化するのかを理解することは、科学研究と実用化の両方にとって重要です。
ESAのスウォームミッション科学者であるエリザベッタ・イオルフィダ氏によると、太平洋の循環逆転は、外核では安定した西向きの循環が支配的であるという考えに疑問を投げかけるものだという。彼女は、「この研究は、地域的な変化がわずか10年以内に急速に起こり得ることを示しています。この発見は、地球の外核、内核、下部マントル間の相互作用の可能性を科学者が調査するのに役立ち、ひいては、地球深部のダイナミクスにとって重要な領域である核マントル境界についてより深い洞察を与える可能性があります」と述べている。
「この研究は、地球の最深層がどのように動的に繋がっているのかという興味深い疑問を提起しています。磁場が変化し続けるにつれ、衛星ミッションは地球内部で展開される動的なプロセスをより詳細に捉えるようになり、地球の核はかつて考えられていたよりもはるかに変動的で複雑である可能性が明らかになってきました。」
記事の出典：
資料提供：欧州宇宙機関（ESA）。注：内容はスタイルおよび長さの調整のため編集されている場合があります。
ジャーナル参照：
- Frederik Dahl Madsen、Isobel Howard、William Brown、Kathryn Whaler。「太平洋下の核表面流の2010年の逆転に関する主成分分析」。Journal of Studies of Earth’s Deep Interior、2026年、第2巻、DOI: 10.46298/jsedi.17268
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