地球核の成分
ある朝、
ごくわずかな揺れを感じて目が覚めたことがありました。
大きな地震というほどではなかったのに、
体よりも先に床が反応したような感覚が、
なぜか頭から離れなかったんです。
「今……地面、動いた？」
私たちは
普段、固く安定した大地の上で暮らしています。
でもその足元、
数千キロメートル下で何が起きているのかを
意識することは、ほとんどありません。
人類が一度も到達したことのない、
完全な未知の世界。
そこにあるのが、
地球のエンジンであり心臓ともいえる
地球核（コア） です。
この記事では、
地球核が何でできているのか、
内核と外核の成分はどう違うのか、
そしてその違いが
なぜ生命を守る磁場を生み出したのかを、
丁寧に見ていきます。
地球内部構造をシンプルに見る
地球の内部構造は、
よく「玉ねぎのような層構造」と表現されます。
大きく分けると、次の4層です。
- 地殻（Crust）
- マントル（Mantle）
- 外核（Outer Core）
- 内核（Inner Core）
このうち 核（コア） は、
地球半径の約 55％、
質量の約 32％ を占めています。
ただの金属の塊ではなく、
地球内部の熱と運動を生み出す
巨大なエネルギー源 なんです。
なぜ地球の核は金属なのか？
約 46億年前、
誕生直後の地球は
今のような固体の惑星ではありませんでした。
表面は
マグマの海（マグマ・オーシャン） に覆われ、
ほぼ溶けた状態だったと考えられています。
その中で起きたのが
惑星分化（Planetary Differentiation） です。
重力の影響で、
物質が重さによって分かれていきました。
- 重い元素 → 地球の中心へ沈む
- 軽い元素 → 表面付近へ浮かぶ
鉄（Fe）やニッケル（Ni）といった
重い金属元素が中心部に集まり、
それが現在の 金属核 を形づくったのです。
外核（アウターコア）の成分と特徴
核は状態の違いによって
外核 と 内核 に分かれます。
まずは外側の 外核 から見ていきましょう。
外核は
地下 約2,890km〜5,150km に位置し、
温度は 4,000〜5,500℃ に達します。
最大の特徴は、
液体であること です。
外核の主な成分
- 鉄（Fe）：約80〜85％
- ニッケル（Ni）：約5〜10％
- 軽元素
（硫黄・酸素・ケイ素・炭素・水素 など）
ポイントは
軽元素の存在 です。
これらが鉄と混ざることで
融点が下がり、
超高圧下でも
外核は液体のまま保たれています。
まさに
「溶けた金属の海」なんですね。
内核と外核の違い
整理すると、
両者の違いは次のようになります。
- 外核
- 状態：液体
- 深さ：約2,900〜5,150km
- 成分：鉄・ニッケル＋軽元素
- 役割：対流による磁場生成
- 内核
- 状態：固体
- 深さ：約5,150〜6,371km
- 成分：高純度の鉄・ニッケル
- 特徴：超高圧で固体化
外核と地球磁場の関係
外核の液体金属は
じっとしていません。
地球の自転による
コリオリ力 と
内部の温度差によって、
常に 対流 しています。
電気を通す液体金属が
回転しながら動くことで、
電流が生まれます。
この電流が作り出すのが
地球磁場 です。
この仕組みは
ジオダイナモ理論 と呼ばれています。
もし磁場がなければ、
太陽風によって大気は失われ、
生命は地表で生きられなかったでしょう。
外核の動きは、
見えない「生命の盾」なんです。
なぜ内核は固体なのか？
内核の温度は
5,200〜6,000℃。
太陽表面に匹敵します。
それでも溶けない理由は、
ただ一つ。
圧力 です。
内核には
約 330〜360ギガパスカル という、
地表の 300万倍以上 の圧力がかかっています。
この圧力が
原子の振動を抑え込み、
高温でも
固体構造を保たせているのです。
見えない核をどうやって知ったのか？
人類は
地球核を直接見ることはできません。
最大の手がかりは
地震波 でした。
- P波：固体・液体・気体を通過
- S波：固体のみ通過
観測の結果、
外核で S波が消えることが分かり、
液体であることが判明しました。
さらに
P波の速度変化から、
内核が固体だと分かったのです。
コリコリのひとこと
地球核の話は、
一見すると
私たちの生活から遠い話に思えるかもしれません。
でも、
呼吸する空気も、GPSも、オーロラも、
すべては
足元深くで回り続ける
この「金属の心臓」のおかげです。
見えない場所で
静かに働く存在ほど、
実は一番大切なのかもしれませんね。
参考資料
- アメリカ地質調査所（USGS）
- Encyclopaedia Britannica
- NASA Earth Observatory
- Nature Geoscience
地球核の成分 Q&A
Q1. 地球核は鉄だけでできているの？
いいえ。主成分は鉄ですが、ニッケルや硫黄・酸素などの軽元素も含まれています。
Q2. 外核が固まったらどうなる？
対流が止まり、磁場が消失します。
その結果、大気が失われ、生命は危険にさらされます。
Q3. 内核は今も成長している？
はい。外核の鉄が結晶化し、
年間約0.5〜1mmの速度で成長しています。
#地球核 #内核 #外核 #地球磁場 #ジオダイナモ #地球科学 #惑星科学 #コリサイエンス
毎日ひとつ知るだけで世界がもっと鮮やかになりますよ。
次の科学のお話でまた会いましょう — KoriScience