地球の中心は、なぜ今も熱いのか

01 · 二つの熱収支

受け継いだ熱と、いま作られる熱

地球内部の熱は主に、形成時から残る熱と、放射性元素の崩壊が出し続ける熱に由来します。

岩石が衝突・圧縮され、重い金属が中心へ沈む過程で重力エネルギーが熱に変わりました。その原始的な熱は今も外へ漏れ続けています。

02 · 原子核の時計

ゆっくりした崩壊が熱を足す

ウラン、トリウム、カリウムの長寿命同位体は、今も地球内部で熱を生みます。

原子核は数十億年規模で別の状態へ変わります。放出されたエネルギーは周囲に吸収され熱運動になるので、燃料が燃える炉とは別の仕組みです。

03 · 大きさの効果

内部は一度に冷えない

熱は表面へ出るまで何千キロも移動します。岩石は熱を伝えにくく、マントル対流も人の時間感覚では極端に遅い運動です。

小天体は体積に対する表面積が大きく、熱を失いやすい。大きな惑星ほど地質活動を長く保てます。

04 · 熱とマグマは別

マントルの大半は固体のまま動く

高温の岩石は液体でなくても、長い時間では変形して流れます。圧力は融点を上げるため、温度だけで溶けているかは決まりません。

外核は液体の鉄合金、内核はより高い圧力のため固体です。「熱い」と「液体」は別の問いです。

固体は、マグマの海にならなくても百万年単位で流れられる。

05 · 深部から表面へ

ゆっくり失う熱が、動く地球を支える

浮力と冷却はマントル対流、プレート運動、火山活動、表面への熱輸送を組織します。

組成、相転移、核の冷却も放射能と結びつくため、単一の熱源だけで説明することはできません。

06 · どう確かめるか

核へ届く掘削孔はない

地震波が層と物質の状態を示し、高圧実験が深部鉱物を再現します。表面熱流量と地球ニュートリノはエネルギー収支を絞り込みます。

一つの完璧な温度計ではなく、独立した手がかりを組み合わせたモデルとして理解します。