地球の中心を通過したらどうなるでしょうか?答えはちょっと奇妙だ

落下恐怖症は、ほとんどの人間や動物がある程度抱いている、落下に対する恐怖です。非常に恐ろしい状況を想像してみましょう。地球の中心に落ちたらどうなるでしょうか?

ジュール・ヴェルヌのSF小説『地底旅行』では、主人公たちが地底深くに潜り込み、奇妙な生き物と地下の気候システムに満ちた幻想の世界を発見します。しかし、現実世界で地球の中心へ向かう旅に出た場合、恐竜や怪物、地下社会に実際に遭遇することはないにしても、旅は依然として危険に満ちているでしょう。

では、科学的な観点から見ると、地球の中心への旅では何が起こるのでしょうか?

私たちが知っているのは、地球の岩石の地殻と熱いマントルの下に外核と内核があるということです。しかし、現実にはマントルの深部まで探査できた人は誰もいないため、直接の環境サンプルを得ることはできませんが、人類の生存に適さないことは明らかです。地球の外核は高温の液体金属でできており、場所によっては太陽の表面よりも温度が高くなっています。内核も同様に高温で高密度であり、圧力は約 350 万気圧です。専門的な設備がなければ、人間は通常、約 2 ～ 4 気圧の圧力にしか耐えられません。さらに、地球の内核にあるため、地球の他の部分よりもわずかに速い速度で回転する必要があります。

地球の中心に落ちたら、このような光景に遭遇するでしょう。しかし、実際には、人類はまだそのような深さまで掘削することができていません。これまで掘削された中で最も深いのは、ロシアのコラ半島超深度掘削坑である。地下4万フィート（12,226メートル）以上あるが、幅はわずか9インチなので、足が挟まって足首をひどく捻挫し、コラ掘削孔の底まで自由落下できなくなる可能性がある。

そして、たとえその底にたどり着くことができたとしても、それは地球の中心からはまだはるか遠い場所にあるでしょう。実際のところ、まだ地球の地殻を突破していません。

コラ・ボーリングホールの深さは4万フィートだが、地球の地殻の最外層だけでも12万フィートの深さがある。地球の正確な中心、つまり地球の内核の中心に到達するには、2,000 万フィート、つまり約 4,000 マイルを移動する必要があります。

たとえ地球の中心に届くほど深く広い入り口があったとしても、入り口から底まで到達するにはどれくらいの時間がかかると思いますか？それは自由決済率に依存する可能性があります。

通常、自由落下速度とは、抗力（通常は空気抵抗）の値と重力によって及ぼされる力がバランスして相殺され、落下する物体がそれ以上加速しなくなる、つまり物体の速度が増加しなくなる点です。

速度に関しては多くの変数が関係しており、スカイダイバーはうつ伏せの姿勢で降下しながら時速約 120 マイルの自由落下速度を達成できることが知られています。そして、スカイダイバー（頭から自由落下）は時速 300 マイルを超える速度に達することがあります。以上のことから、速度だけを考え、地下の空気抵抗が地上とほぼ同じであると仮定すると、腹ばいで地球の中心まで落下するのに約 33 時間 20 分かかることがわかります。

真っ先にやれば、たった 13 時間 20 分しかかかりません。しかし、実際には、これらの数値は重力の変化によって大きく影響されます...これについては後で詳しく説明します。もちろん、地球の中心に到達するのは、十分に深く広い穴を掘ってその中に身を投げるほど簡単ではありません。

実際には、地球の内核に向かう途中で、ほんの数分しか生きられないでしょう。言い換えれば、地球の外核、あるいはマントルだけに到達したい場合でも同じです。主な難しさは高温と高圧であり、酸素不足の問題も克服する必要があります。

現在の標準的な酸素ボンベは約 5 時間しか持続しないため、必ず複数の酸素ボンベを携帯する必要があります。これらの酸素ボンベを携帯すると、自由落下率が間違いなく上昇し、目的地に早く到着できるようになります。

しかし、たとえそうであったとしても、将来、技術が進歩し、酸素が十分に供給された状態でこの手術を行うとしたら、あまり心配する必要はありません。

ここには極度の暑さと莫大な圧力だけが残るでしょう。一般的に、場所によって温度の変化は異なりますが、地中深くに進んでいくと温度は徐々に上昇し、地表から数フィート下でも地表よりも暖かいことがはっきりと感じられます。深く進むにつれて、ここの圧力が全体的に増加していることに気づくでしょう（そして、より多くの空気があなたを押し下げているのです）。さらに、あなたはいくつかの準備をして、「地底旅行」のために特別に作られた一式の衣服を着て、この旅の間体温を維持し、生き残ることを保証していると仮定します。高温からどのように身を守るのかご存知ですか?

ムポネン金鉱山は世界で最も深い鉱山で、深さは2.5マイル（約4,000メートル）あり、鉱山労働者が地表から鉱山の底に到達するのに1時間かかります。トンネル内の温度は人間が耐えられるレベルまで冷却されているが、この深さの岩石の温度は60℃に達しており、これはこれまで地上で測定された最高温度よりも高い。さらに下に行くと、その数はさらに驚異的なものとなるでしょう。

地表から20～30マイル（約32～48キロメートル）の地殻②とマントル③の接合部の温度は200～400℃です。この旅が地球のマントルの中央に到達すると、私たちはすでに地球の表面から 900 マイル (約 1,448 キロメートル) 下にいます。外核に入る前に、まず深さ1,800マイル（約2,900キロメートル）のマントルの底に到達します。ここの温度は4,000℃、圧力は140万気圧（1.4GPa）にも達します。実際に穴を通って地球の中心に近い場所に到達することはできないかもしれませんが、非常に高度な圧力調整スーツがなければ、巨大な圧力のために体は一瞬で引き裂かれてしまいます。

外核⑤に入ると、7500℃を超える高温と、地表の50倍もの磁場が襲ってきます。内核の奥に進むにつれて、温度は 5,500°C まで下がります。これは比較的低温ですが、圧力は 350 万気圧 (3.5 GPa) まで急上昇します。私たちの旅はまだ終わっていません。まだかなり長い道のりが残っています。

内核⑥の半径はわずか約750マイル（約1,200キロメートル）で、これは月の半径の約70％に相当します。したがって、自由沈降速度 ⑦ で移動し続けると、その速度での移動を停止しない限り、移動時間は 2 ～ 6 時間しか残っていません。ここで重力の役割について考えてみましょう。内核に沿って内側に移動するにつれて、重力は表面と同じ影響を与えなくなります。

ムポネン金鉱山は現在、地球上で最も深い鉱山であり、最も重要な金鉱山の 1 つと考えられています。南アフリカのカールトンビルにあるこの鉱山はハーモニー・ゴールドが所有しており、2021年には5.45トンの金を生産した。-中国ゴールドニュース。2022.5.27.04-鉱業-海外

外核はグーテンベルク・ヴァイヒェルト不連続面によってマントルから分離されています。この不連続面は固体と液体の相転移面であり、外核が溶融していることを示しています。内核と外核の境界は深さ約 5,145 キロメートルで、液体から固体への相転移点である明確な界面があります。

地球の質量のほとんどは通常、あなたの上にあるため、重力の圧力は弱く感じられ、終端速度は遅くなります。したがって、地球から落下するのに実際にどれくらいの時間がかかるかを予測するのは非常に困難ですが、おそらく数週間かかるでしょう（可能性はあります）。ようやく中心にたどり着いたら、その後はどうなるのでしょうか?本当にただ反対側に落ちて出るだけなのですか?あまり。それは重力のせいです。一時的に地球から落ちるかもしれませんが、すぐに重力が再び働き始め、反対方向に引き上げられるでしょう。

そして、この前後運動に巻き込まれ、最終的に惑星の中心にたどり着くことになります。地球の最も内側の領域で、まるで無重力のように感じられるでしょう。控えめに言っても、珍しい休憩場所になるでしょう。現実世界では、決して行かない旅です。これは物理的に想像もできず、事実上不可能なので、底辺恐怖症、つまり落下に対する恐怖でパニックになる必要はまだありません。しかし、十分に深く広い穴と十分な酸素供給、そして極度の高温に耐えられる超先進的な圧力服があれば、少なくとも旅を始めることはできる。

地球の危険な深淵に敢えて踏み込む人は、世界的な英雄、果てしない冒険家として称賛されるに違いありません。しかし、地球の反対側から脱出する何らかの手段がなければ、彼らも最終的には重力の犠牲になってしまうだろう。そして、地球の中心から落ちたら、このようなことが起こるでしょう。

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