菅沼 悠介 (2020) 地磁気逆転と「チバニアン」

  • 菅沼 悠介, 2020: 地磁気逆転と「チバニアン」 — 地球の磁場は、なぜ逆転するのか (ブルーバックス B2132)。講談社, 251 pp. ISBN 978-4-06-529243-6.

2020年1月、日本の千葉県にある、専門家が「千葉(複合)セクション」とよぶ地層の露頭群が、地質年代のひとつの時代画期の模式地 (専門用語でいう GSSP = Global Boundary Stratotype Section and Point、「国際境界模式層断面とポイント」)として認定された。([別ブログ 2020-01-18の記事]参照。) その画期は、地磁気が逆転した「松山-ブルン境界」にもとづいている。(「ポイント」は、その境界付近にある火山灰層の下面とされた。)

GSSP認定と同時に、千葉セクションの提案の中心となって働いた(提案書の執筆責任者であった)菅沼さんの本が出ることが予告された。それは予定どおり3月に出版された。著者は2013年以来 GSSP のために働いてきたのだが、もともとの関心は、地球の地磁気が、いつ、どのように変動してきたかを精密に知りたいということだったのだ。

だから本書は、地磁気とその(逆転をもふくむ)変動についての科学を基本から説明する解説書になった。わたしはまだくわしく読んでいないが、目次の項目を書きぬいてみると、この分野のこれまでの学問の発展のなかで重要なことをおさえている。(このブログ記事のあとのほうに目次をつける。「Continue reading」が表示されるときはそのさきを選択して見ていただきたい。)

ただし、これだけ多くのことがらをのべると、ひとつひとつの説明がみじかくなる。ほかの本を参照しておぎなう必要があるかもしれない。本書の巻末にも参考文献リストがある。地磁気の逆転を最初にしめしたBrunhes (本書での表記は「ブルン」、ミッチェルの本では「ブリュン」)など、地磁気・古地磁気についての学問的知識の発展に貢献した人びとについては、ミッチェル『地磁気の逆転』とあわせて読むとよいと思う (ミッチェルの本の、図がなく数量の情報もとぼしいという欠点を、本書でおぎなうことができる)。上田(1971)『新しい地球観』、川井(1976)『地磁気の謎』、(わたしは読んでいないが) 綱川(2002)『地磁気逆転 X年』で、それぞれの出版時点での学問の状況がわかる。古地磁気についてもうすこし専門的に勉強するには、(わたしは読んでいないが) 小玉『古地磁気学』などの大学教科書的な本を見るのがよいだろう。巻末にあげられている日本全国の研究室のリストも参考になる。関連する話題である第四紀の「氷期・間氷期サイクル」の気候と氷の量の変遷、そして「ミランコビッチ理論」についての入門的解説は、大河内『チェンジング・ブルー』や多田『気候変動を理学する』などがある。

GSSPにもつながった著者自身の研究成果として、次のことが重要だ。

  • 堆積残留磁気とベリリウム10 (宇宙線によって生成される放射性核種)をあわせて見ることによって、海底堆積物が残留磁化を獲得するのは堆積物の深さが15cmぐらいに達したときであることを示した。
  • 火山灰のジルコンのウラン-鉛年代によって松山-ブルン境界の地磁気逆転の年代を精密にきめた。

「チバニアン」という名まえは、千葉にちなむ名まえを関係者で相談しているうちに、菅沼さんが思いついたのだそうだ。わたしはこの表現について不満をのべたことがあるけれども、公式の名称になったことはすなおにみとめたい。

しかし、これから「チバニアン」は、GSSPよりもむしろ、77.4万年まえから12.9万年まえまでの時代(更新世中期)をさす名まえになる。本書は、80万年まえから70万年まえの時代の環境変遷にはふれている (松山-ブルン境界の時期は間氷期のうちなのだ)が、「チバニアン」期の環境変遷の解説をふくんではいない。そちらは、菅沼さんにではなく、第四紀の古気候・古海洋・古生物の専門家に期待したいと思う。できれば、千葉セクションをふくむ千葉県地域の上総層群・下総層群を材料にしたものがほしいのだが、それはすぐにはむずかしいかもしれない。この地域のジオパークをめざしていた団体が、GSSP提案に当初は積極的だったのに、2016年ごろから妨害するようになってしまったという事情がある(本書には簡単にふれられている)。さきに他の地域におもな材料をとった本が出てもよいと思う。

文献

  • 川井 直人, 1976: 地磁気の謎 (ブルーバックス)。講談社。
  • 小玉 一人, 1999: 古地磁気学。東京大学出版会。[わたしは読んでいない。]
  • Alanna Mitchell, 2018: The Spinning Magnet. Penguin Random House.
    [同、日本語版] アランナ・ミッチェル 著、熊谷 玲美 訳、渋谷 秀敏 解説, 2019: 地磁気の逆転。光文社。[英語版の読書メモ][日本語版の読書メモ]
  • 大河内 直彦, 2008, 文庫版 2015: チェンジング・ブルー — 気候変動の謎に迫る (岩波現代文庫)。岩波書店。[読書ノート] [文庫版の読書メモ]
  • 多田 隆治, 2013: 気候変動を理学する — 古気候学が変える地球環境観。みすず書房。[読書メモ]
  • 綱川 秀夫, 2002: 地磁気逆転 X年 (岩波ジュニア新書)。岩波書店。[わたしは読んでいない。]
  • 上田 誠也, 1971: 新しい地球観 (岩波新書 青版)。岩波書店。

折りかえしのあとに くわしい目次をつける。

== 目次 ==
(口絵)
はじめに
もくじ
第1章 磁石が指す先には — 磁石と地磁気の発見
– 磁石は真北を指さない?
– 磁石を発見した「羊飼いの男」
– 磁石の利用は「風水」から始まった
– 大航海時代の幕開け
– ナビゲーションとして利用する
– 偏角と伏角
– 「地球は一つの大きな磁石である」
– 揺れ動く磁北
– 伊能忠敬はなぜ完璧な地図を描けたのか?
– オーロラが示した地磁気の変動
第2章 地磁気の起源 — なぜ地球には磁場が存在するのか
– 地磁気を “視る” 生物
– ガウスが開発した「地磁気を測る」方法
– ファラデーが確認した「見えない力」
– きっかけは、東京で起きた地震だった
– 地震波から地球内部を探る
– 地磁気を発生させる「何か」
– 見えてきた地球の中身
– 地球ダイナモとはなにか
– シミュレーションで見えた地磁気の姿
– スーパーコンピュータでもわからないこと
第3章 地磁気逆転の発見 — 世界の常識を覆した学説
– 体内に磁石をもつ生物
– 地磁気研究の功労者、松山基範
– 溶岩に記録された地磁気を測る
– 地磁気は何度も逆転していた
– 地磁気逆転の発見者 — ベルナール・ブルン
– 残留磁化とはなにか
– 磁気理論の確立 — 溶岩はなぜ地磁気を記録できるのか
– 「自己反転磁化」という不可解な現象
– 地心軸双極子仮説 — 地磁気極は北極と一致する
– 北極が移動したのか、大陸が移動したのか
– 「大陸移動説」の復活
– 海底に見つかった「縞模様」
– すべての仮説を統合するモデルの登場
– 地磁気逆転の歴史の解明
– 地磁気逆転の実証からプレートテクトニクスへ
– [Column 1] 古地磁気からわかった日本列島の成り立ち
第4章 変動する地磁気 — 逆転の「前兆」はつかめるか
– 人工衛星が故障する「あるエリア」
– 地球の磁場がなくなる日
– 過去の変動を「観測」する方法
– 溶岩から地磁気の「強さ」を測る
– 海底堆積物はどうやって地磁気を観測する?
– 古地磁気強度の推定に残された課題
– どれほどの頻度で逆転していたか
– マントル対流が活発になると地磁気が逆転する?
– 地磁気の強さは、常に変化している
– 過去1万年間に、どのような変化があったか
– 地磁気エクスカーション
– ネアンデルタール人の絶滅と地磁気の関係
– [Column 2] 地磁気はいつから存在するのか?
第5章 宇宙からの手紙 — それが、謎を解くヒントだった
– 超新星爆発の「残骸」が教えてくれること
– 太陽風と地磁気のバリア
– 太陽磁場は11年に一度、逆転する
– 世界を大混乱させた、伝説の太陽イベント
– 宇宙からきた「手紙」を読み解く
– ベリリウム10で地磁気強度を推定する
– 氷床に詰まっている過去の記録
– 「古地磁気学の未解決問題」とは
– ミランコビッチ理論と氷期-間氷期サイクル
– 年代決定への利用と、そこで見つかった「問題点」
– 「堆積残留磁化の獲得深度問題」、解決か?
– 未解決問題を解くための “強力な武器”
– 長い間、謎が解かれなかった理由
– 深夜に気づいた「不思議なデータ」が示していたこと
– [Column 3] もしも地磁気がなかったら
第6章 地磁気逆転の謎は解けるのか — なぜ起きるのか、次はいつか
– 極限環境の職場
– 地磁気逆転のタイミング
– ジルコンのウラン-鉛年代測定
– ブレークスルーは千葉の地層から
– 地質年代の「目盛り」を統一する
– 地磁気逆転の全容 — 千葉セクションの研究からわかること
– 次の逆転はいつなのか? 予知はできるのか?
– 逆転するとどうなるのか
– 地球の磁場は、なぜ逆転するのか?
– [Column 4] 考古地磁気学のススメ
第7章 地磁気逆転とチバニアン — その地層が、地球史に名を刻むまで
– 常識を覆した「チバニアン」誕生
– 30年にもわたる挑戦だった
– 申請タスクチームの結成
– そもそも、GSSPとは?
– 海底の地層が地上で見られる場所
– 奇跡的に条件がそろっていた「千葉セクション」
– 2度の審査延期と、悩まされた「ある問題」
– そして、大一番に挑む
– ポイントとなったのは「地磁気逆転記録の信頼性」
– 最大のピンチを乗り越えて
– チバニアンの先には — 地磁気逆転研究の未来
おわりに
参考図書
[付録] 古地磁気学・岩石磁気学が研究できる大学・機関
さくいん

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