マントル深部に全海洋分の水—ブリッジマナイトの謎

地下660kmの岩石が、現在の全海洋に匹敵する量の水を閉じ込めていた——2025年末に発表された研究が、地球の水の起源をめぐる定説を根本から覆しつつある。 ## 深さ660〜2900kmに広がる「隠れた貯水槽」 地球内部の下部マントルを占める高圧鉱物「ブリッジマナイト」は、深さ660kmから2,900kmまで広がり、体積比で地球全体の約38%を占める。これほど巨大な岩石の塊が水をほとんど保持できないとされてきたのは、超高温下での結晶構造が不安定だという先入観からだ。 ところが最新の実験が、その前提をひっくり返した。ブリッジマナイトの結晶格子は従来の予測を大幅に超える量の水分子（OH基）を内部に取り込める構造を持つと確認された。その貯水容量は、現在地球表面に存在する全海洋の水量と同規模に達するという。 ## 溶岩に覆われた惑星で水が消えなかった理由 46億年前、誕生直後の地球は表面全体が溶岩で覆われ、温度は数千℃に達していた。地表の水はすべて宇宙へ蒸発するはずだ——それが従来の支配的な見解だった。 今回の研究が示す筋書きは異なる。原始地球に降り注いだ小惑星や彗星が持ち込んだ水は、蒸発する前にマントルへ沈み込み、ブリッジマナイトの結晶構造に捕捉された。地表が灼熱地獄だった時代、地下600km超の深部ではひそかに水が蓄積され続けていたのだ。「惑星表面が高温なら水は失われる」という常識に、根本的な修正が迫られている。 ## 火山が億年かけて水を「返却」したプロセス 地下に封じ込められた水は、永久に眠り続けたわけではない。地球が徐々に冷却されるにつれ、マントル対流が活発化し、プレートの沈み込みと火山活動が水蒸気を地表へ運び始めた。億年単位の時間をかけてこの「返却」が繰り返された結果、地表に海が形成されたと研究チームは推定する。 現在も年間数億トンの水がプレート境界から地下へ引き込まれ、火山から再び放出されている。地球の水循環は海と大気の間だけでなく、マントル深部まで含めた壮大なスケールで動いている。 ## 火星・金星の地下生命探査に新たな根拠 この発見が持つ最大の射程は、地球外生命の探索にある。ブリッジマナイトは地球固有の鉱物ではなく、同程度の質量を持つ岩石惑星の内部にも形成される可能性がある。火星の表面は現在、平均気温マイナス63℃の乾燥した荒野だが、かつて液体の水が流れた地形の痕跡が各所に刻まれている。もし初期火星のマントルにも同様の水が蓄えられ、火山活動が衰退した今もその一部が残存しているなら、地下探査の意義はさらに増す。 金星もかつては海を持っていた可能性が天文学者の間で議論される。表面が462℃の灼熱世界になる前、その内部に水が封じ込められていたとしたら——惑星科学者たちは今、地下660kmという新しい「ハビタブルゾーンの候補」を真剣に検討し始めている。地球の深部が教えてくれるのは、海の成り立ちだけではない。生命が宇宙のどこに存在しうるか、という問いへの新たな手がかりだ。