地球の歴史第3弾、今回は地球の海の誕生について紹介していきます。
全ての生命の故郷とも言われていて、現在の地球では表面積の約70％以上を占めている海ですが、宇宙空間から見ると青い惑星になります。ソ連の宇宙飛行士ガガーリンが言ったとされる「地球は青かった」は名言ですが、現在までのところ地球のように広大な海がある惑星は他に確認されていないのが現状です。
その地球の海に関して今回は、
- 初期の地球でどのようにして海が誕生したのか
- 過去に何度も起きた全海洋蒸発とは
- 地球の水の循環システムとは
という流れで地球の海について深く掘り下げていきます、ぜひご覧ください！
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海が誕生した経緯について
誕生初期の地球はこれまでの地球の歴史の記事でも触れたように、マグマの海に覆われていました。
このまま冷えて固まったとしてもただの岩石惑星になるだけで、地球に水、海は誕生しそうだとは思えません。
しかし2010年6月に小惑星探査機はやぶさが持ち帰った小惑星イトカワの微粒子を調べてみると、氷の微粒子があったと思われる空洞が発見されたのです。
宇宙空間に飛び散っている小惑星にはこのように水分子を含んでいることが最近の研究で明らかになってきましたが、このことから推測しますと地球が微惑星や原始惑星の衝突などで形成されていく際にその水も大量に取り込んでいることになります。
誕生初期でマグマの海に覆われた地球は、全体で火山が噴火しているようなものですが、この噴火によって大量の水蒸気や二酸化炭素、亜硫酸ガスなどが大気に放出されていき、地球全体を覆っていきました。
やがて地球が冷えてくると、大気は水蒸気を大量に含んでいるため雨に変化してそのまま地上に降り注ぎます。するとさらに地球全体の温度が下がっていき再びマグマの中にあった水や二酸化炭素、亜硫酸ガスが大気中に放出されていったのです。
この時に降り注いだ雨は二酸化炭素以外にも塩素や硫黄なども含まれていたので強酸性の雨と言うことになります。
海は最初から塩辛いのか？
海が塩辛いことは有名ですが、ではいつから塩辛いのでしょうか？
これに関しては実は昔は、誕生初期の海は塩辛くなかったという説が主流でした。
ところがこの説についても最近見直されてきています。なぜなら誕生初期の地球は今よりも遥かに高温だったため、海水温も当然高かったはずです。
化学反応に関しては水温が高いほど活発に進むというデータがあるため、ナトリウムやマグネシウム、塩化物イオンなどもより多く溶け込んで塩分濃度も上がりました。つまり誕生初期から塩辛かったということです。
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海は過去に何度も蒸発していた？
地球が誕生してから最初の数億年は、前回の陸地の形成の記事でも書きましたが、冥王代と呼ばれ謎が多いのが特徴です。
地球の大陸形成の秘密！ 最初の地殻はどのようにしてできたのか？
地球上で海が出来た時期についても実ははっきりとはわかっていません。しかし大気中に大量の水蒸気を維持するのはとても難しいため、誕生してあまり間を置かずに海が出来たというのが通説です。
しかし誕生したばかりの海がそのままの状態で残っているとは限らないのです。
その理由は前回の陸地の形成の記事でも触れましたが、誕生して数億年が経ってから襲った後期重爆撃期とも関係しています。この時期の地球は頻繁に小惑星が衝突したと考えられていて、形成した陸地も再びマグマの海に戻る可能性も高いですが、何より出来上がった海が蒸発する可能性も高いのです。
その証拠に誕生してから約6億年間の頃に形成されたと見られる痕跡がほとんど残っていません。地球上で一番古い物質として知られているのが、西オーストラリアで見つかったジルコンという鉱物の粒子ですが、現状この年代に作られたと見られる物質は他に見つかっていません。
因みに一番古い物質がジルコンと言うことでしたが、一番古い岩石はカナダ西北部のアカスタ地方で発見されたアカスタ片麻岩と言われています。このアカスタ片麻岩は約40億年前にできたと推測されますが、このことからも地球が誕生してから約6億年間の痕跡がほとんどないことが伺えます。
それほどこの時期の地球の表面は安定して陸や海が形成されにくいという状況が続いていたということです。
地球上に構築された水の循環システムとは？
誕生初期の頃は何度か蒸発していたという海ですが、現在では気候も穏やかになっていて現在では海は一定の量を保っています。
しかしコップの中に入れた水は、長い時間放置しておくと蒸発してなくなってしまいます。
実は現在の海水に関しても太陽呼応を浴びて温度が上がるために蒸発はしています、それでも一定の量を保っているのは何故でしょうか？
コップとの最大の違いは環境にあります。コップの水は周りにある空気と切り離されているために、蒸発してしまうと水蒸気が空気中に飛散して二度とコップには戻ってこれません。
これに対して海と言うのは、地球規模で考えれば大気とある意味で一体です。これは地球全体の水の循環を考えれば理解できると思います。
海水もコップの水と同様蒸発は続けていますが、蒸発した水は温度が高いので周りの空気よりも体積が大きく軽くなるので、空高く上がっていきます。
すると上空には湿った空気が多くなりますがこれが雲となるわけです。しかし気温と言うのは高度が上がるほど下がっていくので、水蒸気の温度も下がっていきます。
こうして冷えた雲から大量の雨が降ってそれが再び海に戻るという流れになります。
もちろん陸地にも多くの雨は降り注ぎますが、陸地に降った雨も土の中に染み込んで、いずれは川に流れ込んでそれが海に流れます。つまり降った雨水はほぼ100％海に戻るという循環システムが成り立っているわけです、これが海が蒸発してなくならない仕組みと言うことです。
以上地球の海について深く掘り下げていきました。改めて考えてみると地球の水の循環システムは本当に良く出来ていて感心させられます、それだけでなく長い間の年月で構築された多くの生態系を育んできたのも海があってこそだと思うので、海の恵みには感謝しないといけないわけです。
そういえば日本では7月の第3月曜日が『海の日』と言う祝日です。今年はただの海水浴ではなく、シュノーケリングやスキューバダイビング、さらに水族館などにも行って海の生態系について深く学ぶのもいいかもしれませんね！
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