地球の自転速度は遅くなり、月はだんだん遠くなる

地球は一日24時間かけて自転していると思っていませんか？もしそう思っておられるなら、それは誤解です。一日は太陽が南中してから次の南中までの時間です。地球は太陽の周りをまわっているために一日経つと違った位置に移り、南中と自転の間に差が生じます。１自転は23時間56分、４分短いのです。

むかし、時間はこの一日の長さを基準に測っていました。ですが、いまでは原子時計という天体の運行とは無縁の、格段に精度の高い方法で測られています。自転の速度は計測の精度が上がるにつれて結構変化していることが明らかになりました。例えば、季節によって自転速度は微妙に変わりますが、これは大気の運動、風が吹くことで地球の回転を速めたり、遅らせたりするからです。

ニュースなどで「うるう秒」を挿入します、といったお知らせを目にします。「挿入」するだけで、「引き算」はありません。ということは一日の長さはだんだん長くなってきている（図３）ことを意味しているわけです。実は、この現象とは、地球の自転速度が遅くなってきていること、太陽の周りをまわる時間が一定とすると、一年の日数が減ってきていることを示しているのです。

そうです、地球はむかしは一年が４００日くらいありました（せわしないですね、ただし約４億年前ですが）。このままいけば、いつの日か自転が止まってしまうでしょう。なぜ自転速度は遅くなっているのでしょうか？それは、ブレーキ役がいるからで、海底と海水との間に働く摩擦力が原因と考えられています。

といっても、物理法則は回転の運動量は保存する、と教えています（角運動量の保存則）。では、自転が遅くなって失われた自転角運動量は、どうなったのでしょうか？

これは、潮ちょう汐せき力りょくを介して月の公転角運動量に受け継がれています。そのために地球の自転が遅くなるにつれ、月は公転が加速され地球からだんだん遠ざかっていきます（現在は約４㎝／年）。とすると、一年が４００日もあった４億年前の月は、もっと地球の近くにあってかなり大きくみえていたはずなのです。

1日の長さと1自転

出典：『眠れなくなるほど面白い図解地学の話』

・地球の成り立ちについて興味がある
・地震のメカニズムについて知っておきたい
・今後日本が直面する気候変動について学びたい　etc….

以上の方には「図解　地学の話」は大変おすすめな本です。

６４００㎞とは何の距離かわかりますか？東京と宇都宮の間の距離が約１００㎞ほどですから、その64倍ということになります。また、本州の長さは測り方にもよりますが、約１３００㎞ほどですから、その約５倍です。決して短い距離ではありませんが、かなりの長さというわけでもないですね。実は、これは地球の半径の長さなのです。「えっ、地球ってそんなに小さいの！」とびっくりする人もいるかもしれません。そうなのです、地球は本当に小さい惑星なのです。

46億年。一年の46億倍。これはまた、気の遠くなるような時間の長さですが、これは地球の年齢。宇宙の年齢は１３８億年といわれていますので、それにくらべれば若いとはいえますが、それでも膨大な時間です。長く生きている小さな惑星、それが私たちの地球です。

中学や高校で地学を学んだ方もいるかもしれません。地学は、こうした地球についてさまざまなことを教えてくれます。ですが、地学の分野はきわめて多岐にわたり、そのすべてについて詳しく知ることは、不可能ではないかもしれませんが、大変難しいことです。本書は、地学の種々の分野を体系的に知るための教科書ではありません。49の面白そうなトピックを選び、図解をまじえて、なるべく物語風に語ったものです。

どの項目を読んでも、地学に興味のあるあなたなら楽しめるはずです。ぜひ本書を一読し、その深い世界を楽しんでください。

地球はどのようにして誕生したのか？

この記事では多くの人が一度は疑問に思ったことがある、「地球はどのように誕生したのか？」を解説します。不思議でロマンあふれる地学の世界の一歩を踏みだしましょう。

太陽系は、今から約46億年前にできました。太陽だけではなく、太陽系の惑星も同時にできました。最初は星間ガスの回転濃集から始まり、やがて中心星の太陽とそれを取り巻く円盤が形成されると、円盤の中にガスから固体の塵が晶出しました。その後、それらの塵が相互に合体して、岩石、微惑星、そして惑星や衛星が短期間に形成されました。惑星になれなかった小惑星、隕石、そして月の石の最古年齢は、いずれも46億年前であることから、それが太陽系形成年代とされています。

ですが、地球にはそのような古い記録は残されていません。その理由は、地球では他の惑星にないプレートテクトニクスが働いていて、常に古い岩石を新しいものにつくり替えているからです。地球最古の岩石はカナダ北部でみつかった40億年前のものであり、最古の物質は43 億７０００万年前のジルコンという鉱物粒です）。地球年齢が46億歳ということは間接的に推定されているわけです。

多様な隕石の２段階による合体でできた地球

地球の岩石の化学成分はよく調べられており、しばしば惑星形成の材料物質であった隕石の組成と比較されます。すると地球岩石は多様な隕石の種類の中でも、特定のタイプ（エンスタタイト球粒隕石）と近縁であることが確認できます。

地球の岩石の化学成分はよく調べられており、しばしば惑星形成の材料物質であった隕石の組成と比較されます。すると地球岩石は多様な隕石の種類の中でも、特定のタイプ（エンスタタイト球粒隕石）と近縁であることが確認できます。ところが、このタイプの隕石には、大気や海水をつくる軽い元素がまったく含まれておらず、エンスタタイト球粒隕石だけでは、現在のような水惑星地球をつくることはできません。地球の大気や海水をつくっている水素の同位体組成（普通の水素の他に重水素と三重水素がある）は別のタイプ（炭素質球粒隕石）が起源であることを示しています。

したがって、地球形成は、岩石／金属からなる部分をつくったエンスタタイト球粒隕石集積の段階と、その後の炭素質球粒隕石の追加という２段階を経てできたことがわかってきました。

太陽系の中を実際に探査機が飛びまわって調べた結果、エンスタタイト球粒隕石は地球軌道周辺にも存在していたと考えられますが、水素などの揮発性成分を持つものは火星の外側の小惑星帯の中でも外側にしか分布していないことがわかりました。であれば、初期太陽系の円盤の中で大規模な物質移動を考える必要があります。