人が掘れたのは12kmだけ。地球の中心には何がある？

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人間がこれまでに掘ったいちばん深い穴は、12キロメートル。地球の中心までは、6371キロメートルあります。その先には、何があるのでしょうか。

ちーがくんとはかせと一緒に、探査装置「はかせ号」で、地球の中心まで探検してみましょう！

裏庭で穴を掘るちーがくん

―夏の午後。研究室の裏庭に、小さなスコップの音が響いています。ちーがくんは朝からずっと、同じ場所を掘っていました。

ちーがくん

はかせ、見てください！　こんなに深く掘れました！　この下から、宝箱が出てくるかもしれません！

はかせ

おお、ちーがくん ―― ふむ、背の半分ほどか。朝からずっと、ここで音がしておったな。掘った土のにおいが、庭じゅうにひろがっておる。わしはその音を聞きながら、茶を飲んでおった。……して、宝箱は出てきそうかの？

人間が掘れたのは、12キロメートルまで

ちーがくん

あの、はかせ。掘りながらずっと考えてたんですけど……このまま掘り続けたら、僕、どこに出るんですか？

はかせ

よい質問じゃ、ちーがくん。……人間がこれまでに掘ったいちばん深い穴でも、12キロメートルなんじゃ。地面から地球の真ん中まで ―― これを半径と呼ぶが ―― 6371キロメートルある。つまり千歩あるいて二歩、0.2パーセントしか進んでおらん。わしも初めてこの数を並べたときは、しばらく信じられんかった。

ちーがくん

千歩あるいて、二歩!?　あんなに大きな機械を使っても、そんなにちょっとなんですか!?　僕、朝からずーっと掘ってたのに！

はかせ号で、地球の中心へ

はかせ

うむ、わしも初めて知ったときは、同じところで驚いた。何度計算し直しても、およそ0.2パーセントにしかならんかった。……ちーがくん、こういうものは、説明するより見に行った方が早い。はかせ号で、地球の中心まで潜ってみようか。スコップは置いていくんじゃ。

ちーがくん

地球の中心!?　行けるんですか、そんなところまで!?　……あっ、でも、下の方ってすごく熱いんじゃないですか!?

はかせ

案ずるな ―― 熱と、まわりからぎゅうっと押してくる力に耐える仕組みは、わしが25年かけて仕込んである。窓の外は見えるが、熱は一切入らん。ひとつだけ約束じゃ ―― 何があっても、この中から出んこと。……さあ、ちーがくん。はかせ号、出発じゃ！

地面の下へ出発

―はかせ号が光に包まれました。次の瞬間、土のにおいも、庭の日ざしも消え、窓の外は岩ばかりに。船は、まっすぐ下へ降りていきます。

ちーがくん

うわっ、外が暗い……！　あっ、窓の外、岩がすごい速さで下から上に流れていきます！

はかせ

わしらが下へ進んでおるからじゃ。ここからは速さを落として、ゆっくり潜っていくぞ。……ちーがくん、窓のそばにおいで。いつもわしより先に気づくのは、ちーがくんの方じゃからな。……もう、庭の土とは色がちがうじゃろう。

岩の色が変わった ―― 地殻とマントルの境目

―窓の外の岩が、ゆっくりと後ろへ流れていきます。深さを示す数字だけが、静かに増えていきました。

ちーがくん

あっ、はかせ！　岩の色が、急に変わりました！　ここから下、さっきまでと全然ちがいます！

はかせ

おお、色が変わったか。……今越えたのが、モホ面という境目じゃ。陸の下では、深さはおよそ35キロメートル。ここより上を地殻、下をマントルと呼んでおる。1909年、モホロビチッチという人が、地震のときに地面を伝わっていく揺れ ―― 地震の波の記録から、この境目を見つけたんじゃ。

ちーがくん

地震の記録から……？　じゃあ、掘って確かめたわけじゃないんですね。……あっ、聴診器みたいですね！　中を開けなくても、音で中の様子がわかるんだ！

はかせ

よい例えじゃ。地震の波は、硬さのちがう岩にぶつかると速さが変わる。その変わり方を、遠く離れた地上でじっと聴いて、この深さに境目があると言い当てたんじゃ。……掘らずに、耳だけで。この話は、いつまでも強く印象に残っておる。

マントルの岩は、固体のままゆっくり流れる

ちーがくん

はかせ、この岩……ゆっくり動いてませんか!?　気のせいかな。でも、大きくうねってるみたいに見えます！

はかせ

気のせいではないぞ。わしにも、そう見えておる。……ここにあるのは、かたい固体の岩じゃ。じゃが何千万年というものさしで見ると、その固い岩が、ゆっくりと流れておるんじゃ。今わしらが見ておるのは、その動きを早回しにした姿じゃ。

ちーがくん

固体なのに、流れる……。うーん……あっ、水あめだ！　固そうに見えるのに、置いておくと、とろーんと形が変わるやつ！　固体なのに水あめなんだ！

はかせ

水あめか ―― よい例えじゃ、ちーがくん。しかも、よく効いておるのは「固体なのに」の方じゃな。この窓の外の岩を指ではじけたなら、庭の石ころと同じ、かたい音がするはずじゃ。その同じ岩が、時間のものさしを変えたときだけ流れて見える。……ときに、この辺りでもう1500度あるぞ。

白く光る岩と、横揺れの波が進めなくなる境目

―はかせ号が速度を上げました。深さを示す数字が、数えきれない勢いで回りはじめます。

ちーがくん

うわっ、数字がすごい勢いで回ってます！　……あれ、外の岩、だんだん白っぽく光ってきました！

はかせ

うむ、わしにも白く見える。……ものは熱くなるほど、明るく、白っぽく光る。2500度ともなれば、この色じゃ。焚き火の色とは、もう別ものじゃな。……もっとも、こうして見えておるのは、窓が見やすくしてくれておるおかげじゃ。

ちーがくん

2500度……。じゃあ、この下はもっと熱いんですね。……それに、ここまでずっと、かたい岩でしたよね。だったら、いちばん奥が、いちばんかたいはずですよね！

はかせ

ふむ……わしはここへ来るたび、この先で息を止めてしまうんじゃ。……ちーがくん、ひとつだけ先に言うておこう。地震の波には、進む向きに縮んだり伸びたりする波と、横に揺れる波の二種類がある。そして横に揺れる方は、液体の中を進めん ―― さっきのマントルは、何千万年では流れても、波が通る一瞬では庭の石ころと同じじゃから、そこは通る。……もうすぐ、その横揺れの波が進めなくなる場所を越えるぞ。

ちーがくん

……あっ!?　え、なんですかこれ!?　下から線が出てきて、横いっぱいに広がってます……！　その線の下だけ、急に色が明るい……！

はかせ

深さおよそ2891キロメートル、グーテンベルク面という境目じゃ。横に揺れる波は、ここから先へは進めん ―― つまり、その先は液体ということじゃ。ここから下は、地球のまん中のかたまり「核」の、その外側 ―― 外核と呼ばれる、溶けた金属の層になる。……人間は誰も、ここを見た者はおらん。地震の波がそう教えてくれた場所に、今わしらはおる。

ちーがくん

岩のプールから、鉄のプールに飛び込んだみたい……！　かたくなっていくはずだったのに、溶けてる……！　深くなるほどかたい、じゃなかったんだ！

はかせ

プールか ―― うまいことを言う。「飛び込んだ」というのが、まさにそれじゃ。境目のこちら側だけが金属の海で、今わしらが抜けてきたすぐ上の岩は、さっきと同じでかたいままなんじゃ。しかもこの海は、地球の中心を、まるごと包んでおる。

流れる外核と、また固体に戻る内核

―溶けた金属の海のただ中を、はかせ号が静かに進んでいきます。

ちーがくん

はかせ、この流れ、下からわき上がって、また沈んでいきます！　すごい……ちっとも止まらないんですね！

はかせ

ほう、わき上がっては沈んでおるか ―― わしにも、止まる気配は見えん。さっきのマントルの岩も流れておったが、あれは何千万年かけての話じゃ ―― ここもやはり早回しじゃが、けた違いに速い。同じ「流れる」でも、ものさしがまるでちがうんじゃ。何度ここへ来ても、わしはつい長く見入ってしまう。

ちーがくん

本当に流れてるんですね……。かたい岩の中を、ずっと来たのに。……これ、いつからずっと動いてるんですか？

はかせ

……それがな、ちーがくん ―― いつ動き始めたかは、まだはっきりしておらんのじゃ。地球の中心のことは、分かっておらんことがまだ多い。わしは、そこが面白いと思うておる ―― 目の前にあるのに、まだ誰も知らんのじゃ。……おっと、流れの色が、さっきと変わってきておらんか？

ちーがくん

えっ、流れが……止まった!?　あんなに動いてたのに、また、かたくなってます！　どうしてですか!?

はかせ

わしにも、そこは何度見ても不思議じゃ。……深さおよそ5150キロメートル。ここから内側は内核、また固体に戻るんじゃ。あれほど流れておったものが、境目ひとつ越えただけで、外核のようには流れなくなる。1936年にレーマンという人が、地震の波の届き方から、内核があることを突き止めたんじゃ。

ちーがくん

液体の中に、かたいかたまりが……。あっ、押しくらまんじゅうだ！　まわりからぎゅうぎゅう押されて、動けなくなったんですね！

はかせ

押しくらまんじゅう ―― その「押されて」が、まさに肝じゃ。もっとも、押されて詰まったから固い、というのとは少しちがう。まわりから押されると、溶けはじめる温度そのものが、上がってしまうんじゃ。外核から下の金属の中では、深く潜るほど、まわりの温度も上がっていく。じゃが、溶けはじめる温度は、それよりも急に上がっていくんじゃ。

ちーがくん

え、どっちも上がるのに、溶ける温度の方が急なんですか!?　……あっ、そうか。どこかで、溶ける温度が、今の温度を追いこしちゃうんだ！　溶ける温度が追いこしたら、もう溶けたままではいられない……！

はかせ

そのとおりじゃ ―― よう気づいた。さっき越えた境目で、とけ始める温度が、およそ5200度のまわりの温度にちょうど追いついたんじゃ。そこから下は、とけ始める温度の方が高いから、固まっておる。……ここからさらに千キロメートルあまり、かたい内核の中を進むぞ。……着いたぞ、ちーがくん ―― ここが地球の中心じゃ。

地球の中心から、地球ぜんぶを見る

―はかせ号がゆっくりと向きを変えました。窓の外の景色が、みるみる遠ざかっていきます。

ちーがくん

はかせ、ここ……どっちが上なんですか？　上を見ても、下を見ても、同じに見えます

はかせ

ここでは、どちらを向いても上じゃよ。頭の先も、足の先も、どちらも地表を向いておる。……さあ、引くぞ。……これが、地球ぜんぶじゃ。今朝の穴も、人間が掘った12キロの穴も、この一番外の細い線の中に、すっかり収まっておる。

ちーがくん

……あの穴、線の太さにも届かないくらいなんですね。……はかせ、僕、わかりました。地球はゆで卵みたい。でも半熟卵とは逆で、黄身の外側がとろとろ、芯の方がかたいんだ。……かたさは、深さの順じゃなかったんですね。

はかせ

……ゆで卵か ―― 25年この船に乗っておって、まだ新しい言葉が出てくるとはのう。うむ ―― 順に並んでおると思いたくなるものじゃ。しかもこの卵は、白身も、黄身のとろとろも、今この瞬間に動いておる。……さあ、帰ろうかの、ちーがくん。庭の穴が待っておる。

ちーがくん

あっ、待ってください、はかせ！　僕、今日通った順番、言えます。いちばん上が地殻、その下はかたいのにゆっくり流れるマントル、その先は速く流れてる外核、いちばん奥がまたかたい内核。……それに、その境目は三つとも、地震の波が教えてくれたんですよね！

はかせ

……うむ、ようまとめた。三つとも、掘って確かめたのではない ―― 地震の波が教えてくれた境目じゃ。人が掘れたのは、いちばん上の12キロだけじゃった。その三つを、今日は船で越えてきた。……さあ、上へ戻るぞ、ちーがくん。

庭に戻って

―庭に戻ると、日はもう傾いていました。ちーがくんは掘りかけの穴のふちにしゃがみこみ、じっと底をのぞきこんでいます。背丈の半分しかない、ただの土の穴。けれど今日から、その暗がりは、どこまでも続いています。スコップは、まだ土に立てられたままでした。