マントル対流

家でお味噌汁やスープを温めるとき、お鍋の中をじっとのぞき込んだことはありますか？ 火に当たっている底のスープが一番先に温まります。温まったスープは少し軽くなり、上へと押し上げられます。

上まで上がってきたスープは、冷たい空気に触れて冷まされます。冷えたスープは再び重くなって、底へと沈んでいきます。こうして上がっては下りる輪が、火を消すまで休むことなく回り続けます。

お鍋の表面に浮いた刻みネギが、ひとりでにぐるぐると漂っているのも、この輪に乗っかっているからです。ネギ自体が泳いでいるのではなく、下のスープがネギを乗せて回しているのです。

地下深くでも、これとよく似た輪が回っています。地球の中心側はとても熱く、表面は冷たいからです。そのため、マントルの下側にある岩石は上へ、冷えた岩石は下へと、ものすごくゆっくり動いています。

もう一度、お鍋のネギを思い出してみましょう。スープが回る方向に沿って、ネギもゆっくりと場所を移動しますよね。地球の表面でも、これとそっくりなことが起きています。

地球の表面は一枚岩ではなく、いくつかのピースに分かれています。このピースの一つひとつを「プレート」と呼びます。プレートとは、一番外側の地殻と、そのすぐ下にある硬いマントル最上部が一体になった板のような塊です。このプレートが、その下の少し柔らかいマントルの層の上で、流れに乗って自分自身の居場所を少しずつ変えています。

そのスピードは、もどかしいほどゆっくりです。1年で爪が伸びる程度、つまり数センチメートルほどしか動きません。一人の人間が一生見つめ続けたとしても、数メートル動くかどうかです。しかし、その歩みが数千万年も積み重なると数千キロメートルになり、大陸一つが丸ごと移動するほどの距離になります。

プレート同士が離れていく場所では、下から新しい岩石が湧き出して海底を広げます。逆にプレート同士が押し合う場所では、地面が押し曲げられて高い山脈ができたり、地震が頻発したりします。

お鍋のたとえには、ひとつだけ現実と違うところがあります。マントルはスープのようにサラサラとした液体ではありません。金づちで叩けばパリンと割れる硬い岩石ですが、何百万年という単位で見ると、水あめのようにゆっくりと形を変えるのです。

また、プレートがベルトコンベヤーに乗った荷物のように運ばれているというイメージも、少し修正が必要です。プレートは流れの上に置かれた荷物というより、流れの最上部そのものなのです。冷えて重くなったプレートが自ら沈み込むときに、後ろに続く部分をぐいぐい引っ張る力もかなり大きな役割を果たしています。

それでも、お鍋の観察からつかんだ本質はそのまま生きています。熱いところから上がり、冷えたところで下りる輪が、気の遠くなるような時間をかけて地球の姿を変えているのです。ただ、その時計の針が人間の1日ではなく、数千万年単位で進んでいるというだけの違いです。