地球はかつてラグビーボールのような形だった、、、、最新研究

今から約45億年前、誕生して間もない地球に別の大きな天体が激突した。飛び散った破片が集まってできたのが、月だ。

ギャラリー：今は丸くて美しい、宇宙から見た地球　写真11点

　当時の地球は退屈な場所だったと考えられている。どこまでも広がる地殻からときどき溶岩が滲み出している程度で、複雑な地質ができてくるのはもっと後になってからだったというのだ。

　しかし新たな研究によると、原始地球は、できたての月がすぐそばを回っている影響を受け、激動していたという。

　研究成果を発表する予定だった2020年3月の第51回月惑星科学会議は、コロナ禍により中止になった。だがその論文は、当時の地球が月にどれだけ振り回されていたかを示している。

「信じられないほど、ダイナミックでした」

　当時、地球から月までの距離は、現在の30分の1しかなかった。これほど距離が近いせいで、地球と月のワルツがバランスを乱していたことが最新のシミュレーションで明らかになった。
高速で自転するようになった地球は引き伸ばされ、ラグビーボールのようないびつな形になった。

　いびつな形の地球では激しい造山活動や火山活動が起こり、こうした地質活動は、あらゆる種類の複雑な岩石や鉱物を作り出したと考えられる。

「地球の歴史の最初の数千万年間は、信じられないほどダイナミックでした」と、今回の論文の著者である米カリフォルニア工科大学の惑星科学者、サイモン・ロック氏は言う。「人々の想像とは大きく異なる世界だったのです」

　彼らの論文はまだ査読を受けていないものの、一部の専門家は高く評価している。
英ロンドン自然史博物館の惑星科学教授であるサラ・ラッセル氏は、地球が一時的にジャガイモのような形をしていたと言うと奇妙に思われるかもしれないが、生まれたばかりの月が地球の地質活動を促した可能性は大いにあると指摘する。
なお、ラッセル氏は今回の研究には関与していない。

「こういう仮説は聞いたことがありません。驚くべき仮説です」と彼女は言う。

44億年前のジルコンはどうしてできた？

　地球の変遷の記録は、岩石の中に記される。しかし、空気や水の流れが古い岩石を削り去り、海溝が古い地殻をのみ込んでゆくため、その歴史の多くが抹消されてしまっている。
なかでも原始地球の歴史は特によくわかっていないが、地質学者の多くは、長期にわたりほとんどなにも起こらなかったと考えている。火山灰でかすんだ空の下、動きのない、岩だらけの地面が広がっていたという。

　ただし、そう考えた時に不思議なことがあった。オーストラリアで発見されたジルコンという非常に安定な鉱物の結晶が、放射性同位体を使った年代測定で44億年前のものと確認されたことだ。
ジルコンは花崗岩など化学的に複雑な岩石の中から見つかることが多く、科学者たちは、地質学的に不活発だった当時の地球がそんなに高度な物質を作り出した機構について、意見の一致をみていないのだ。

　ロック氏は、月が鍵を握っているのではないかと考えた。

　月は、地球が形成された直後にできた。大きな天体が地球に激突した後、飛び散った破片が地球の周りを回る中で互いに衝突し合い、やがてほぼ球形の衛星（＝月）を形作ったのだ。
シミュレーションの結果は、当時の月が、現在よりはるかに地球に近いところにあったことを示唆している。これだけ近ければ月は地球の自転に影響を及ぼしていたはずだが、あまり踏み込んだ研究は行われてこなかった。
興味を持ったロック氏は、月が地球の自転に及ぼした影響からどんなことが起きたかについて、独自にシミュレーションを行った。

地球と月のダンス

　地球と月は、重力で分かちがたく結ばれてダンスを踊っている。物理の法則により、一方がふるまいを変えたら、バランスを保つために他方もふるまいを変えなくてはならない。
「角運動量保存の法則」と呼ばれる法則により、月が近くにあるときには地球は高速で自転し、月が遠くにあるときには地球はゆっくり自転する。

　現在の月と地球の距離は約38万kmだが、最初は約1万3000kmしか離れていなかった。地球の自転は高速で、1日の長さはわずか2.5時間ほどだった。その結果、形成当初は球形だった地球は、かなり楕円形になっていた。

「初期の地球がそんなに潰れていたとは、考えたこともありませんでした」と、米テキサス大学ダラス校のプレートテクトニクスの専門家ロバート・スターン氏は語る。
「突拍子もない説に聞こえるかもしれませんが、理にかなっています」。なお、彼は今回の研究には関与していない。