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地球深部探査船「ちきゅう」 前人未到のマントル調査が目標

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 JAMSTEC(ジャムステック=国立研究開発法人海洋研究開発機構)は、1971年に設立された「海と地球の研究所」である。約700人の研究者・技術開発者が、昼夜を問わず深海など地球最深部の調査研究に挑み続けている。

 JAMSTECが保有する世界トップレベルの地球深部探査船が「ちきゅう」だ。2005年に総工費593億円をかけて建造された。その威容は、見る者を圧倒する。全長は新幹線約8両分にあたる210メートル、全幅は38メートルもある。そして、船底から櫓の頂上までの高さは30階建て高層ビルに相当する130メートルだ。

 JAMSTECは計8隻の研究船を運用しているが、他の7隻が海洋や深海底を調査対象としているのに対し、「ちきゅう」はさらに奥底の「海底下」の調査研究を目的としている。そのため石油掘削に使われる「ライザー掘削技術」を科学研究に初めて導入した。この技術によって、高圧の海底下でも掘った穴を崩すことなく作業できるのだ。

 船体後部には長さ9.5メートルのドリルパイプが常時1000本以上格納されており、それを船体中央にそびえる櫓から吊り降ろしながら1本につなげていくことで海底下7000メートルまでの掘削を可能にしている。

 パイプの先端部には海底下の地層サンプル「コア」を採取する装置が付けられ、引き上げられると4層からなる船内の研究区域ですぐさまコアが徹底的に調査される。コアの状態が変化しないうちに成分や微生物の調査を行なうことが肝要だからだ。

 高度な研究が可能な科学機器類が揃うフロアは、まさに「海上ラボ」。研究員たちは12時間交代で勤務し、24時間態勢で研究が続けられる。

「ちきゅう」はこれまでに、南海トラフ地震発生帯や沖縄熱水海底、下北八戸沖、東北・太平洋沖震源域などで掘削調査を行なってきた。JAMSTEC・地球深部探査センター長代理の倉本真一氏は、「『ちきゅう』には3つの目標がある」と語る。

「ひとつは『地震発生メカニズムの解明』です。南海トラフを何度も探査した結果、これまで地震が起きないと思われていた浅い領域の断層も地震や津波の源となり得ることが判明しました。

 第2は『生命の限界と起源の解明』です。深海底は高温高圧で酸素が少なく、地球に生物が出現した原初の環境に近い。そのため深海底に生息する微生物の調査は、生命誕生の謎に迫る有益な研究といえます。下北八戸沖の掘削では二酸化炭素を餌にしてメタンを作り出す菌を発見した。これは2000万年前から生存している菌で、培養の研究を現在進めています。エネルギー資源として注目されるメタンハイドレート研究にも役立つ可能性があります」(倉本氏)

 そして3つめの目標が前人未到の「マントル調査」だ。

「主にかんらん石からできているマントルは、およそ2億年かけて地球の内部を対流しています。しかし、人類はこのマントルを手に取り確認したことがない。『ちきゅう』の最終的な目標は、このマントルに到達すること。マントルを調査し、それが地球の仕組みや成り立ちにどのような影響を与えているかを解明したいのです」(同前)

 海底下7000メートルへ挑戦する「ちきゅう」からの世界を驚かせる成果に期待したい。

写真■JAMSTEC

※週刊ポスト2015年11月20日号


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