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地球の体積の約半分を占める「下部マントル」（地下６６０〜２９００キロ）に、海水の５倍に上る大量の水が含まれている可能性があることを、東京工業大の大学院生、村上元彦さん（２４）＝地球惑星科学専攻＝と広瀬敬・助教授らのグループが世界で初めて実験で証明した。８日付の米科学誌「サイエンス」に発表した。謎の多い地球内部の構造を解き明かし、地球の進化を探る上で興味深いヒントになりそうだ。
地球は約４６億年前、隕石（いんせき）の集まりが冷えてできたとされる。隕石は質量の２％の水分を含んでいるのに、現在地表にある水を合わせても地球の質量の０・０２％にしかならない。９９％以上の水がすべて蒸発したとは考えにくく、水のありかが関心の的だった。
村上さんらは、セ氏１６００度、２５万気圧の高温・高圧環境をつくり出せる装置を使って、下部マントルと同じ結晶構造を持つ３種類の鉱物を人工的に合成することに成功。その鉱物の水分量を特殊な分析計で測った。
その結果、下部マントルの８割を占めるマグネシウムペロブスカイトには０・２％の水が含まれ、他の２種類の含水率も０・２〜０・４％だった。同じ割合の水が含まれるとすると、下部マントル中の水分は地球上の海水の５倍に上った。
地下４００キロより浅い部分の「上部マントル」は、水を含まない石でできていることが分かっており、下部マントルが「消えた水」の主な貯蔵場所になっていると推測された。
また、地上の海水は約７億５０００万年前から減り続け、約１０億年後にはなくなるという説もある。研究グループは、地下に沈み込んでいくプレート（岩板）が海水を地球の内部に持ち込み、下部マントルに貯蔵されていると推定した。
広瀬助教授は「地球の進化にかかわる興味深い結果が出た。火山活動やプレート運動をつかさどるマントル対流に、この水分が影響している可能性が高い」と話している。【元村有希子】
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