• 日本火山学会 編, 2015: Q & A 火山噴火 127の疑問 — 噴火の仕組みを理解し災害に備える (ブルーバックス B1936)。講談社, 254 pp. ISBN 978-4-06-257936-0.

2015年9月の新刊。2001年に出た「Q&A 火山噴火」の改訂新版だがブルーバックス通し番号は別になった。

わたしは2018年5月に、大学の地学概論で学生にすすめる本の候補として買った。その大学の図書館の方針で、ブルーバックスは(ある時点以後)全部そろえているらしい。ブルーバックスは2015年ごろ以後、地学関係の本を多数出していて、わたしは読みきれていない。他方、火山関係の本はいろいろあるが、どれを勧めてよいかわからない。ブルーバックスの本書は、質問回答集なので断片的ではあるが(そしてわたしはまだ拾い読みしただけで とおして読んでいないが)、火山に関して一般の人が知っておいたほうがよいことを広くカバーしていると思う。

日本火山学会は、1997年5月から、学会ウェブサイトで「火山学者に聞いてみよう」という企画をして質問を受けた。2000年末までに1500以上の質問があったそうだ。それをまとめて旧版が出版された。それが品切れであった時期に需要があり、ディジタル版が無料公開されていたことがある。2014年の御嶽山噴火をきっかけに新版がつくられた。

巻末に「回答協力者」45人の名まえがあげられている。そのうち「改訂版Q&A責任編集者」は、嶋野 岳人、中田 節也、吉本 充宏 [五十音順]の3人だ。

内容を要約するのはむずかしいので、ひとまず「章」の題名をあげておく。
第1章 あの山は大丈夫?
第2章 火山ってどんな “山” ?
第3章 灼熱のマグマの正体は?
第4章 噴火でなにが噴[ふ]き出るのか?
第5章 流れ出ているのはなに?
第6章 火山大国日本の火山活動の特徴は?
第7章 ふるさとの火山について教えて!
第8章 火山の恵みを知りたい!
第9章 火山の災害から身を守るには?
第10章 火山の災害の複雑さ

旧版にくらべて新版では、災害関連の話題と個別の火山の話題をとりあげた第1, 7, 9章を大きく書きかえ、第10章を追加している。本書発行後にも、気象庁から出る情報の種類など、変わったところもあるが、2015年現在の情報であることを承知で読めば有用だろう。第2-6, 8章は火山の基礎知識で、旧版からの改訂は少ないようだ。地学概論の観点からはむしろこちらが重要だと思う。

127の問いひとつひとつの答えは解説としては短すぎるので、他の項目をあわせて読むべきだろう。補足情報のありかは、本文中に「Q57参照」などと示されていることもあるが、読んでみないとわからないこともある。(関連する情報が同じ章にあるともかぎらない。)

わたしとしては、第4章のうちの「Q52 火山活動と気候の変化」をチェックしておかなければならない。火山が気候に影響をおよぼしうる物質として、火山灰、二酸化硫黄から大気中でできた硫酸液滴、二酸化炭素の3種類が、それぞれちがった時間スケールできくことが述べられている。そのうち比較的よくわかっているのは数年間の寒冷化だ。これは二酸化硫黄からできた硫酸液滴の件だが、読者にそのことが確実に伝わってくれるだろうか。その具体例としては、1783年のアイスランドのラカギガル割れ目噴火と、1815年のインドネシア のタンボラ火山の噴火があげられている。(前者は「ラキ Laki」と書かれることが多い。本書とは別の情報で信頼性未確認だが、山体の名まえがLakiで、そのうち1783年に噴火したところがLakagígarであるらしい。) 実質1ページ強の文章としてはもっともな内容だと思った。

ただし、ここの二酸化炭素の温室効果の件で「地表面からの赤外放射をさえぎる」という表現が使われている。この表現にはわたしは不満を感じ、(硫酸液滴が「太陽放射を散乱・吸収する」としていて、二酸化炭素のほうは赤外放射を散乱や反射はしないから)「….吸収する」のほうがよいかとも思ったのだが、あらためて射出することを書かないと偏った印象を与えるし、射出のことも書くと長くなるので、短い表現としてはこれが妥当なのかもしれない。

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• 是永 淳 [これなが じゅん], 2014: 絵でわかる プレートテクトニクス — 地球進化の謎に挑む。講談社, 180 pp. ISBN 978-4-06-154768-1.

2014年5月に出た本。わたしは2018年5月に、地学概論に関連する本をさがしていて、店頭で見つけた。

イラストレーション(カモシタハヤトさん)を活用した、プレートテクトニクスに関する入門読みものだ。最初の図(図1-1)は、世界地図に、プレートの境界やプレートの名まえを書き、さらに、運動速度をベクトルで示している。そのあたりの本文には、プレート境界が、プレートがぶつかって沈みこむところであったり、プレートがつくられる中央海嶺であったりする、という話題もある。

しかし、そこからの展開が、読むまえの予想とちがっていた。【たとえ話をすれば、英語作文の実用的な例文がほしいと思って、英語の入門書を買ったら、「英語はインドヨーロッパ語族の言語で、ヒンディー語とはこういう点が共通だ…」とかいう解説が書いてあった、というような感じ。】

本書の重要な主題(のひとつ)は、なぜ地球ではプレートテクトニクスがおきているのか、ということで、そのきちんとした答えはまだ出ていないが、どこまでわかったかを論じている。プレートテクトニクスはマントル対流の特殊な形だ。マントル対流が起きていることはふしぎではない。地球内部が宇宙空間よりも相対的に高温で、地球がひえつづけているからだ。地球内部には放射性核種の崩壊による熱源もあり、それはマントル対流を起こすうえで必須ではないが、助けになっている。しかし、惑星のマントル対流の数理モデルをすなおに考えると、たいてい、表面に硬い殻ができて動かず、その下に対流が起こる層がある、「硬殻対流」(これは英語のstagnant-lid convectionをもとに著者が考えた表現)になってしまう。地球ではなぜそうなっていないかは未解決な問題なのだそうだ。

それから、地球の歴史のうち古い時代(原生代)のプレートテクトニクスはどうだったのか。地球内外の温度差は今よりも大きかったから、物理の観点から考えると、プレートテクトニクスを含むマントル対流は今よりも活発だっただろう。しかしそうすると地球は実際よりも早くひえてしまう。地球内部の熱源がもっと多かったという考えは放射性核種の情報とあわない。しかし、岩石の化学の観点もふくめて考えると、マントルの温度が高いと、プレートは厚くなってゆっくり動く、というモデルをたてることができ、著者はこれで実際の地球の歴史が説明できると考えている。

この分野の科学研究の先端で考えていることを書いているようだから、発行後4年で事情が変わっていることもあるかもしれない。知識を得るための本というよりも、刺激を受けるための本として、学生にすすめられると思った。

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• 井出 哲[さとし], 2017: 絵でわかる 地震の科学。講談社, 183 pp. ISBN 978-4-06-154781-0.

2017年2月の新刊。

わたしは、2018年5月、地学概論の授業で地震の話題をあつかうにあたって、学生にすすめる本をさがして、店頭にあったいくつかのうちで、これがよさそうだったので買った。わたしの地震学の知識は1970年代に大学の授業で聞いてからあまり更新されていないので内容のよしあしの判断はむずかしいのだが、ネット上で地震学の現役の学者が地震に関心のあるしろうとの人にこの本をすすめていたのを見たことも少し参考にして、たぶんよいだろうと判断した。

イラストレーション(カモシタハヤトさんによる)が使われていることも特徴ではあるのだが、本書はどちらかというと地震学の入門教科書的なものだといえる。この「絵でわかる」シリーズの本の性格はまちまちで、すぐれた入門書ではあると思うが教科書的ではなくむしろ独創的なものもあるし、残念ながら勧められないものもあると思う。

「地震」ということばの意味のひろがりに注意する必要がある。本書では、(第1章で地震に関する人間の知識の発達をふりかえったあと) 第2章のはじめで、地震の話題には、震源で起こっている破壊現象、振動が地震波として伝わること、地震波が伝わったところでゆれが生じること、が含まれることを明確にする。日常語での「地震」は地表のゆれをさすことが多いが、本書ではそれを「地震動」(そのうち強いものを「強震動」)と言い、「地震」ということばは(原則として)震源で起こっていることをさして使っている。

第2章で「マグニチュード」の説明に続く「モーメント」の説明を読んで、「モーメント・マグニチュード」の意味が(やっと)わかった。これまでわたしは「地震のモーメント」を漠然と「地震のエネルギー」の尺度の一種だと思っていたのだが、そうではなく、回転運動にかかわる「力のモーメント」であり、力 かける 回転軸からの距離(わたしが少年時代に読んだ本の表現では「うでの長さ」)なのだ。物理量の次元は同じでも、仕事 (力 かける その力で動いた距離) とはちがう。震源では回転力が働いている(ただし、ふたつの回転力が打ち消しあうので全体としての回転はおこらない)と考えられている。力のモーメントの見積もりのほうが、エネルギーの見積もりよりも精度よくできるので、尺度としてはそちらが使われている。(わたしはほかの新しい地震学の本を読んでいなかったので、このことが書いてあることが本書の特徴かどうかはわからない。)

最後の第9章では地震の予測について論じている。最初に、「地震予知」を「数日以内に起こる、被害をおよぼす程度に大きな地震の発生場所を同定すること」という意味だとしたうえで、その実現は「現在および近い将来において、ほぼ不可能」だという考えを述べている。しかし、その章の最後で、地震の確率的予測は、個人にとっては役にたたないかもしれないが、社会にとって、公共施設の改修や保険料率の決定などに役にたつものだ、したがって、確率予測をよりよくする意義がある、という考えも述べている。わたしも、この両方の論点を、相互に矛盾するという印象を与えないように注意して、述べていくべきだと思う。

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• 佐藤 文衛[ぶんえい], 綱川 秀夫, 2018: 宇宙地球科学。講談社, 335 pp. ISBN 978-4-06-155242-5.

2018年1月の新刊。大学1年生向けの宇宙科学(天文)・地球科学の入門的科目の教科書である。ただし東京工業大学なので、学生は理工系共通の数学・物理・化学などの基礎科目を並行してとっているはずであり、それを前提として書かれているところがあると思う。

前半は天文・宇宙物理で、佐藤さんが担当している。後半は地球科学で、綱川さんが担当している。地質の話もあるが、地球内部物理がおもになっている。大気は、惑星大気の巨視的な物理にかぎって出てくる。

おそらく著者たちの研究課題を反映して、本書の特徴になっているのは、惑星に関する話題が多いことだと思う。前半には、太陽系の惑星の現状概観(12章)、太陽系の起源(13章)、隕石の年代(14章)、太陽系外の惑星の探査のしかたとこれまでにわかったこと(15章)がある。後半には、惑星の形が重力と自転のあるもとでどう決まるか(1章)、惑星の重力圏(2章)、惑星の大気(3章)、惑星の磁場(4章)、潮汐力(5章)、惑星・衛星内部の大構造(7章)、人工衛星などの飛翔体による太陽系の探査(15章)があり、地球のことも惑星のひとつとして論じられている場合もある。習う側から見ると、前半・後半のわくをこえて組みかえたほうがよいのではないかと思うこともあるが、そのような編集の時間がとれなかったのかもしれない。

上に述べた事情で、入門書にしては、数式が多い。とくに、重力(万有引力)の法則は、古典的には質点間に働く力として定式化されるけれども、本書で扱う課題では、大きさがある、しかも球からずれた形をもつ物体にかかる (あるいは、物体がおよぼす)重力を考える必要があるので、さまざまに変形された形で、たびたびあらわれる。(わたしはまだ追いかけていないのだが) 式を追いかけて読めば、少なくとも重力の扱いには慣れることができそうだ。

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• 西條 敏美, 2011: 測り方の科学史 I 地球から宇宙へ。恒星社厚生閣, 137 pp. ISBN 978-4-7699-1263-7.

2011年に出た本。2冊もので、第2冊は「原子から素粒子へ」だ。

わたしは2018年4月から地学概論の授業を担当して、年周視差で恒星までの距離がわかるという話をしたのだが、その前提となる太陽・地球間の距離を人がどのように知ることができたのかをうまく説明できなかった。そのようなことが書いてある本を見たおぼえがあったが思い出せなかった。5月に本屋の店頭で本書を見つけた。おぼろげな記憶にあった本はこれだったかもしれない。

地球や恒星の大きさ、地球から月、太陽、恒星そのほかの天体までの距離、地球や太陽や恒星の質量、太陽の表面温度、地球や恒星や宇宙の年齢あるいは寿命などの数量を、人がどのようにして知ることができたかを述べている。「測定」というか「推定」というかに明確な区別はなく、長期にわたって書きためたのでそのときごとの用語が残っているのだと思う。

著者はながらく高校の理科の教師をしていた人だ。本書は科学史の本だといってよいと思うが、狭い意味の科学史の研究書ではない。著者は、ときには「測定」の方法を編み出した学者自身の著作物にさかのぼることもあるけれども、科学史の解説書や、現代の科学入門書に頼って書いていることも多い。しかも、本文のどの部分の記述がどの文献によっているかは必ずしも明確でない。自分の議論の根拠として使うにはちょっと不安なところもある。しかし、かりに自分で確認する必要があるとしても、その手がかりを与えてくれているという意味で、ありがたい本だと思う。

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• 山賀 進, 2010: 一冊で読む 地球の歴史としくみ。ベレ出版, 343 pp. ISBN 978-4-86064-276-1.

【地学概論の授業で紹介しようかと考えている本について、簡単なメモと書きぬいた目次だけの投稿をいくつか続ける。】

2010年に出た本。わたしは2014年に買った。著者は高校の地学の先生で、高校の地学よりもいくらか先に進んだ地学の本を多数出している。どれもおもしろそうだが、わたしは詳しく読んでいない。 ざっと見たところでは、広く地球の科学全体を見渡すにはこの本がいちばんよさそうだと思った。

前半が「地球の歴史」、後半が「地球のしくみ」で、後半は地球内部の話題が中心(地震、火山、重力、地磁気を含む)で、少し、巨視的な気候の話(地表温度がどう決まるか)がある。

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• 目代[もくだい] 邦康, 笹岡 美穂, 2018: 地層のきほん。誠文堂新光社, 143 pp. ISBN 978-4-416-61815-8.

2018年5月の新刊。わたしは地学概論の授業で紹介する本をさがしているときに店頭で見つけた。

前に紹介した上出 洋介 『太陽のきほん』[読書メモ]と同じシリーズで、イラストレーション入りで、見開き2ページが1つの話題になるように編集されている。

地質学の入門読みもので、火成岩や変成岩にも少しふれているが、大部分は堆積岩に関する話題だ。

「おわりに」によれば、2010年に出た『地層のきほん』という本があって、その著者は目代さんひとりだったのだが、今度は笹岡さんが加わってつくりなおしたそうだ。笹岡さんは、「自然科学系(特に地学)のサイエンスデザイナー」で、修士まで地質学を学び、地質に関する研究機関で働いた経歴がある。目代さんのほうは、博士まで自然地理学を学んだ人で、産総研の地質標本館と、自然保護助成基金で働いた経歴がある。日本の「ジオパーク」の話題ではいつも出てくる人なのだが、本書ではジオパークの件は出てはくるものの記事の表題にせずひかえめに述べている。ふたりとも今はそれぞれ(事実上個人営業のようだが)会社の代表となっている。

第1章は地層についての、まさに基本的知識。地層は積み重なってできること、地層と岩石・鉱物との関係など。

第2章は地球に関する大づかみなこと。地殻・マントル・核があること、物質が循環していることなど。地質の観点で見た月と地球のちがいの話もある。

第3章は、火成岩、堆積岩、変成岩にわたる、岩石の種類とそのできるしくみの話。また、地層が曲がったり、ずれたりすること。

第4章は、地層の中に化石として過去の生物やその生きた痕跡が残っていること。地質時代区分がどのように決められているか、など。

第5章は、地層が見せるさまざまな姿、それが地層ができた状況を反映していること。地下水の話もある。

第6章は、人と地層のかかわり。物質資源として利用すること、知識の源としての意義(ここに「ジオパーク」も出てくる)、災害のもとともなること。

第7章は、地層を調べる方法。地質図などの資料のありかの紹介もある。

わたしにとって、本書の話題の大部分は、狭い意味の専門でないので、内容や記述のよしあしを判断する自信はないが、地学概論を教える立場で見て、大まかにはよくできていると思う。

ただし、(ここだけはわたしの専門のうちといえる)第4章第29話「地層からわかる過去の環境」の酸素同位体の話で、まちがいを2つ見つけてしまった。
左側ページの「ごくわずかですが、原子量が少ない酸素が存在します。」は、かんちがいだろう。酸素の大部分は原子量16の「軽い」酸素で、それにくらべてわずかに存在するのが原子量18の「重い」酸素だ。
左側ページのそれに続く本文と、右側ページの上の図の、(わたしが表現しなおすと)「氷期には、大気を経由して氷に固定される水は酸素同位体比が軽いほうに、海水は酸素同位体比が重いほうに偏る」という認識は正しい。(ただし、図の説明は、酸素16の動きに注目した表現になっている。研究者は微量成分である酸素18の動きに注目した表現をするのがふつうだ。)
ところが、その下の図の、「地層中の酸素18の割合 少・多」と「寒・暖」との対応が逆になってしまっている。(この文脈では、寒い時期は陸上の氷が多い時期でもあり、上の図の海水中の酸素18の多い少ないがそのまま有孔虫化石に反映されると考えればよいのだが、下の図はそうなっていないのだ。)

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• 福江 純, 2008: そこが知りたい天文学 (大人のための科学)。日本評論社, 226 pp. ISBN 978-4-535-60034-8.

2008年5月に出た本。わたしは2010年9月に買ったのだが、とおして読まなかったようだ。2018年4月になって、地学概論の授業の参考に、目をとおしている。

このシリーズは、おとなの読者が科学リテラシーをもつことをめざした、高校のレベルからの、学習指導要領などにとらわれない、教科書的な本として企画されている。渡辺 正、北條 博彦 (2008) 高校で教わりたかった化学 [読書メモ]も同じシリーズなのだ。ただし本書の場合は、天文学だけで高校の地学の教科書と同じぐらいのページ数をかけているから、高校の地学で学ぶ内容よりはだいぶくわしくなっている。

著者は大学の教員養成課程の教授だ。わたしはその著書を読むのはこれがはじめてなのだが、たしかパソコン用の天体シミュレーションのプログラムの作者として名まえを見たことがあったと思う。

【[2019-04-10 補足] 次のものがまだ手もとにあった。ただし、わたしはフロッピーディスクをとりだしてプログラムを実際にうごかしてみることはしないままだったようだ。

• 福江 純、藤原 隆男、岡田 理佳, 1992: 宇宙の旅 — PC-9801でシミュレートする現代天文学。アスキー出版局, 199 pp. + 5インチフロッピーディスク。ISBN 4-7561-0532-0.】

本書は、まず(全体の4分の1くらいのページ数をしめる)第1部で、天文学で使われる用語体系・概念体系の道具立てを説明する、という方針をとっている。これはわたしもやるべきだと思っていることだが、用語の羅列では退屈になるおそれがある。本書の記述ならば勢いがあるので退屈にならないと思う。
そのうち第1章では、「天文」「天文学」からはじめて、その内の専門を示すことばを、対象別や手法別に、日本語と英語であげている。科学研究の仕事に関する「観察・観測」「解析」「解釈」「理論」などのことばもとりあげられる。語源の話題では漢語、ギリシャ語、ラテン語も出てくる。
第2章は、数学というよりもむしろ単位のついた数量の話題。数量のオーダー(order of magnitude)を論じることもとりあげられる。
第3章は物理の概念。光のスペクトル、ドップラー効果、ニュートンの万有引力の法則。
第4章は、天文学特有だがその内では基本的な道具だて。天体を観測する方法とその装置である望遠鏡などのこと、天体の(見かけの)位置の表現、時刻の表現、天体の(明るさの)等級、天体の距離と視差。
第5章は、「天文学の業界用語」。第4章であげたもののように概念として重要ではないのだが、文献を読むうえで知っておくべき約束ごとがあげられている。

それから本論。
第6章は、神話から現代科学までの宇宙観の変遷。「天動説から地動説へ」など。神話の文脈でつくられたが今も天体の見かけの位置を示すのに生き残っている「星座」の説明もここでしている。
第7章は「天体の階層構造」とあるが、宇宙にはさまざまな空間規模の現象があることを見渡す (ほかの本の図の再利用だが、長さ尺度が100倍ずつちがう18個の画像をならべた「ここはどこ?」という図は印象的だ)。また宇宙の歴史のカレンダーなるものもある。宇宙の始まりの「ビッグバン」のころが詳しい。近未来も詳しく、そこにはまじめだがSF的な技術の将来見通しの項目もちょっと含まれている。
第8章は太陽について。見えている特徴、内部で起こっているエネルギー変換、「誕生」と「寿命」など。
第9章はそのほかの太陽系の天体。惑星(本書の時点では冥王星も惑星とされていた)、彗星、エッジワース=カイパーベルト天体など。太陽系の起源のシナリオ。
第10章は恒星について。スペクトル型と明るさを両軸にとったHR図で、主系列、赤色巨星、白色矮星。「星の進化」(質量の階級別のシナリオ)。元素はどこで生成されたか。
第11章は「ブラックホール」と「降着円盤」。
第12章は天の川銀河(われわれのいる銀河)の構造。
第13章はさまざまな銀河。
第14章は宇宙の膨張、「ビッグバン」からの宇宙の歴史、宇宙の将来についての見通し。
第15章は「ダークマター」と「ダークエネルギー」。
第16章は、地球の生命の歴史、生命が発生可能な惑星の条件、太陽系外の惑星の発見。
第17章は地球の環境についてのシステム論的なとらえかた。熱力学でいう非平衡開放系であること、Lovelockのガイア仮説とデイジーワールド モデルなど。(この部分は、地学ではありうるものの、天文学からははずれるような気もするが、著者にとっては天文学と人間生活とを結びつける意義のある話題なのだろう。)

本書の特徴として、画像がうまく使われていると思う。惑星にしても、銀河にしても、固有名が出てくるところにひとつひとつ画像がある。それぞれがA5判の本のページの半分から8分の1くらいの小さな画像なのだが、見やすくできている。白黒印刷で濃淡の階調がきれいに出ていることは印刷会社(三美印刷)の技術によるところも大きいと思う。

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• 上出 洋介 [かみで ようすけ], 2018: 太陽のきほん。誠文堂新光社, 159 pp. ISBN 978-4-416-61761-8.

2018年1月の新刊だが、「もくじ」の最後を見ると、2008年に出た同じ題名の本の改訂版だそうだ。わたしは、2018年1月に店頭で見つけて、地学概論の授業で紹介する本に含めるかどうか迷いながらひととおり読んだ。

まじめな入門書なのだが、スタイルは、半分が本文、半分がイラスト[注]で、イラストは写真のことも学術的グラフのこともあるが、漫画のこともある。本書のイラストは「うえたに夫婦」によるものだそうだ。

• [注] 「わたしの辞書にはイラストレーションということばはあってもイラストということばはない」のだが、ここは本書奥付の表現にしたがっておく。

そして、見開き2ページで1話になるようにデザインしている。わたしは、このスタイルに魅力を感じない。むしろ、文章の長さを実質1ページぶんごとにまとめなければならないという制約がきついと感じる。しかし、見てもらった学生のうちにはこういうスタイルのほうが読みやすそうだと感じた人もいたので、たぶん需要はあるのだろう。

「はじめに」でことわっているが、著者の専門は太陽そのものではなく、地球の(そのうちでは外側の)、太陽からくる陽子などの粒子の流れである「太陽風」を受けて起こる、オーロラや磁気嵐などの研究だ。『太陽と地球のふしぎな関係』[読書メモ]という著書もある。本書でも、その話題を含む最後の第5章が長めになっている。

第1章「太陽と私たち」は簡単な序論。太陽は人間にとって昔から重要だったこと。今では太陽自体ではなく地球の自転・公転によっておきることがわかっている日の出・日の入りや季節のできるしくみ、暦の約束など。

第2章は自然科学的にみて太陽はどういうものか。太陽では核融合が起きていること、光を出していることなど、まさに基本的な話。

第3章は太陽の活動のうち、とくに黒点と磁場のこと。

第4章も太陽の活動についてで、コロナのこと、フレアのことなど。

第5章は「太陽風」とそれが地球にもたらす影響の話。それから、人工衛星「ようこう」「ひので」も含めて、太陽を観測する技術の話。

第5章でとりあげられた太陽が地球にもたらす影響の話のうちに、気候の話もある。第62・63話で、いわゆる「太陽定数」は定数ではないが30年あまりの観測で変動幅はそれ自体の0.1%くらいにすぎないことが示される。第66話「地球気候への影響」ではそれを受けて、「太陽定数」の変動自体の気候への影響は小さいと思われるが、太陽活動から気候への因果関係はほかにもあるだろうとして、2つの可能性をあげる。そのうちあとに述べられた、紫外線の相対変動は大きいので成層圏のオゾン層の変動を通じて気候に影響しているだろうというのはわたしももっともだと思う。もうひとつとして、太陽磁場が銀河宇宙線を変調して雲に影響を与えるというのをあげている。太陽磁場あるいは太陽風から雲への影響のみちすじはほかにもありうると思うのだが、著者はそれを考えなかったのだろうか、考えたけれども省略したのだろうか。

そのあとに第67話「太陽黒点が世界史を変える?」が続く。17世紀以来の太陽黒点数の変動の事実はよいが、それと気候(寒さ、日照不足など)や農作物の凶作とを関係づける議論はおおざっぱだ。気候なり農業なりについて定量的なデータは示されていない。また、本書のここまでの議論をふまえれば、黒点は(気候に影響を与えうる)太陽活動のひとつの指標だろう。しかし第67話の言いまわしは黒点が気候に影響を与えるらしいというものになっている。さらに用語のことを言えば、「小氷河期」は「小氷期」としてほしかったし、「グランドミニマム」はたぶん太陽黒点あるいは太陽活動の極小期をさす表現であり「小氷河期」の同意語扱いしてしまうのはまずいと思う。わたしは初版を見ていないのだが、おそらく、初版から改訂版のあいだに、第66話は新しい知識で改訂されたが、第67話は古いまま残ってしまったのだろう。見開き2ページ1話完結のスタイルの欠点が出てしまったのかもしれない。

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• 東京大学 地球惑星システム科学講座 編, 2004: 進化する地球惑星システム。東京大学出版会, 236+8 pp. ISBN 4-13-063703-7。

2004年5月に出た本。出版直後に出版会からお贈りいただいたのだった。それから、阿部豊さんによる第3章はたしかに読んだのだが、全体を通して読んでいなかった。阿部さんの『生命の星の条件を探る』[読書メモ]を読みながら、基本的に同じ話題(もちろん話題の展開にちがいはある)を本書で読んだのを思い出した。この本は今年わたしが授業を担当している大学の図書館にもあり、受講者に勧める本に含めたほうがよいと思ったので、全体にざっと目をとおして紹介することにした。

地球を含む惑星の科学に関する入門書のひとつである。ただし、この分野をはじめて学ぶ人にはむずかしいだろう。さきに高校の地学の範囲をだいたいカバーした概説書を読んでからがよいと思う。そういう概説書はたいてい、複数の人がそれぞれ自分の専門を書いていて、読者は全体像がつかみにくいという不満を感じるだろう。本書はそういう不満を少し減らしてくれるかもしれない。

本書ができた背景には大学の教育・研究組織の再編成があった。東京大学では、2000年に、理学系研究科(理学部に対応する大学院)の地球物理学、地質学、鉱物学、地理学の専攻を統合して「地球惑星科学専攻」とした。その内わけの組織は5つの(大)講座とした。「地球惑星システム科学講座」はそのひとつなのだ。ほかの大講座は、大気海洋科学、宇宙惑星科学、固体地球科学、地球生命圏科学で、研究の対象によってわかれている。地球科学の中の専門分化したdisciplineをそれぞれいくつか たばねたものと言えるだろう。「地球惑星システム科学」は、対象の面でもdisciplineの面でも横断的であり、ほかの大学の類似の組織と同様な内容とは言いきれず、そこに集まった教員たちがそれが何であるのかを示していく必要があるのだ。本書は2004年現在のその講座のメンバーによる展望だ。その後、亡くなった人、退職した人、転出した人もあり、新しい人が参加しているから、今のその講座が同じ態度をひきついでいるかどうかはわからない。

【わたしは1992年に東大を離れたのだが、もし残っていたらこの講座に参加していただろうと思う。】

本書まえがきにもあるように、「地球システム科学」は、NASAの諮問委員会が1986年・1988年に出した報告書以来、よく使われることばになった。(それが出たNASAの側の事情については、Oreskes & Krige (2014)の本[読書メモ]で読んだ。) 有名になったその報告書の図[わたしの教材用ページ]で代表されるように、「地球システム」として扱われる対象は人間環境問題にかかわる地球表層であることが多い。

それに対して、本書の地球惑星システム科学は、地球や惑星の内部(コア=中心核)から外側(磁気圏など)まで、また、太陽系や地球の歴史全体も含めたあらゆる時間スケールを扱おうとする。

そういう科学の体系ができあがったわけではない。本書の内わけも、メンバーのそれぞれの研究対象の紹介が大部分をしめていて、それぞれに少しずつ「システム」への言及があるものの、「システム」の意味は必ずしも同じではないと思う。

しかし、編集の中心となった、茅根 創[かやね はじめ]さん、田近 英一さん、阿部さんによる、本書最後の第12章で、少なくともこの3人が「システム」をどういう意味で考えているかは示されている。要約するのがむずかしいが、その章のうちの節の表題をあげておく。「システム構成要素とその時間スケール」「要素間の相互作用とその原動力」「フィードバックとシステムの安定・不安定」「システムの変動と進化」。ただし、本書全体の題名にもある地球・惑星の「進化」は、Darwin型の突然変異・自然選択による進化ではないことに注意が必要だと思う。第12章の本文から読み取れる限りでは、この「進化」はほぼ「分化」あるいは「多様性が増す」ことと同じらしい。

各論のそれぞれの章について簡単に紹介する。

第2章「太陽系の原物質とその進化」(永原 裕子[ひろこ])。太陽系の形成の理論を検証するおもな証拠は、隕石の元素組成・同位体組成やその岩石物質の形状だ。

第3章「地球惑星システムの誕生」(阿部 豊)。地球には液体の水の海があるが、これが可能になったのは、地球形成時に水物質がどのように取りこまれたのか。また、水が液体であるような温度条件はどのようなものか。

第4章「冷却する地球の進化」(栗田 敬[けい])。地球は、低温の物質が集積して形成する過程で高温になり、それからゆっくり冷却してきたと考えられている。今も地球内部には放射性核種の崩壊による熱源があり、外界との温度差によってマントルの対流が生じている。火成活動のホットスポットと呼ばれるものの原因は未解明だが、マントル対流のプルームとして解釈できるかもしれない。

第5章「スノーボールアース — 凍りついた地球」(田近 英一)。地球表層の水の大部分が凍っていた時代があったらしい。(今では「全球凍結」という表現がふつうだと思うが、本書が書かれたころ専門家たちは日本語のなかでも英語のsnowball earthという表現を使っていた。) 凍結状態のあとは急激に暑い気候に移ったらしい。そのしくみを考えるうえでは岩石圏・大気・海洋にわたる炭素循環のシステムが重要であり、それに関する証拠は石灰岩などに残されている。

第6章「カンブリア紀における生物の爆発的進化の謎」(Joseph Kirschvink [ジョセフ カーシュビンク])。地球の歴史のなかで、カンブリア紀以後が「顕生代」とされる。それ以後に生物の化石がよく残っているのだ。カンブリア紀に、多細胞の生物、硬い骨格をもった生物の進化が爆発的に進んだ。そのきっかけとして、全球凍結も重要だっただろう。著者はもうひとつ、地球の自転軸が動いたという仮説を提唱する。

第7章「2億年の地球のリズム」(浜野 洋三)。地磁気は逆転をくりかえしてきた。その記録が海洋底に連続的に残っているのは最近2億年ぶんだ。逆転の頻度が高い時期、低い時期がある。著者は、地磁気をつくっているコアの対流と、大陸の離合集散をおこしているマントルの対流とが、両者の境界で相互作用していると考える。

第8章「天体衝突と地球システム変動」(多田 隆治)。中生代の終わりには恐竜をはじめとする多くの生物種の絶滅が起きた。これが天体(小惑星か?)の衝突によるという説が有力になってきた。著者はキューバで地層の野外調査をし、サンプルを分析して、津波の証拠、海洋の炭素循環の変化の証拠などを示している。

第9章「アイスエイジの気候変動」(横山 祐典[ゆうすけ])。地球史のうちでは最近の約2百万年間には、氷期・間氷期サイクルがあり、その原因は地球の軌道要素変化で説明された部分もあるが、10万年周期の説明はむずかしい。氷期中や氷期の終わりにはもっと急激な気候変化もあり、海洋の深層循環が主役だと考えられている。

第10章「地球の水とアジアモンスーン」(松本 淳[じゅん])。これは現在の気候の話題。雨は人間社会にめぐみをもたらすがその変動は災害ももたらす。それは大気・水圏全体の水循環システムの一部でもある。地球上の水循環は大まかには緯度帯に対応して分布する。しかし、同じ熱帯・亜熱帯のうちでも、アジアからインド洋にかけては季節によって風向が逆転するモンスーンが発達しているという特徴がある。

第11章「地球温暖化に対する生命圏の応答」(茅根 創)。サンゴの「白化」とは、サンゴに共生する藻類が死滅することで、サンゴの死滅につながる。最近、温度上昇によって白化がふえている。サンゴ礁は炭素循環にもかかわっており、温度、二酸化炭素、サンゴ礁の状態のあいだには複雑なフィードバックがある。生物は進化によって環境変化に適応することがある。サンゴに共生する藻類が高温に強い遺伝型のものに入れかわっていることはその例と考えられる。

折り返しのあとに詳しい目次をつける。
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