大西洋の海底に500kmの裂け目! 途中で成長を止めた「谷」の意外な正体

暗く冷たい大西洋の深海に、全長およそ500キロメートルにおよぶ巨大な谷が横たわっている。その名はキングス・トラフ。ポルトガルの西の沖およそ1000キロ、アゾレス諸島の北に位置するこの谷は、しばしば「大西洋のグランドキャニオン」と呼ばれる。だが、その正体はアメリカの名峡谷とはまったく異なる。川が削ったのではない。地球の内部の力が、海底を引き裂いてつくったものなのだ。そして最新の研究は、この谷が「なぜできて、なぜ途中で止まったのか」という長年の謎に、新しい答えを示した。ドイツのGEOMAR海洋研究所などのチームが、2025年に発表した成果だ。

そもそも、海底はなぜ動くのか

キングス・トラフの謎を解くには、まず「地球の表面は動いている」という大前提を押さえておく必要がある。地球の表面は、十数枚の巨大な岩の板「プレート」で覆われている。その厚さは数十キロから100キロほど。私たちが立つ大地も、海の底も、このプレートの上にある。

プレートを動かしているのは、その下にあるマントルだ。地下約2900キロまで広がるこの岩石の層は、固体でありながら、長い時間をかけてゆっくりと対流している。熱いものは上へ、冷えたものは下へ——その流れが、上に乗ったプレートを1年に数センチというペースで動かす。私たちの爪が伸びる速さと、だいたい同じくらいだ。ゆっくりに思えるが、数千万年という地球の時間スケールでは、大陸を丸ごと動かし、海を開き、山脈を築くのに十分な力になる。実際、いま私たちが暮らす大陸の配置も、この地道な動きの積み重ねの結果なのだ。

プレートとプレートの境目では、さまざまなことが起きる。両者が離れていく場所では新しい大地が生まれ、ぶつかる場所では山脈ができたり片方が沈み込んだりする。ここで大事なのは、この境界線そのものが、地質学的な時間の中では「引っ越し」をするということだ。境界は地図に描かれた固定の線ではなく、地殻の弱いところを選んで移動していく。実はキングス・トラフの物語は、まさにこの「境界の引っ越し」が主役なのだ。プレートはベルトコンベアのように動き続け、その継ぎ目もまた、時代とともに場所を変えていく。

地面が引き裂かれる「リフト」という現象

では、海底が「引き裂かれる」とは具体的にどういうことか。プレートが両側に引っ張られると、地殻はまず薄く伸びていく。パン生地を両手でそっと引っ張ると、中央が薄くなってやがて裂けるのと同じだ。伸びきった地殻はあちこちで断層に沿って割れ、中央部分がずるずると沈み込んでいく。こうしてできる細長い溝を「リフト(地溝)」と呼ぶ。

この現象は、いまも地球のあちこちで進行中だ。もっとも有名なのが、アフリカ大陸を南北に走る東アフリカ地溝帯だ。全長6000キロにおよぶこの巨大な裂け目は、今まさにアフリカ大陸を東西に引き裂きつつある。数百万年から数千万年後には、ここが海になり、アフリカが二つに分かれると予測されている。さらにその一歩先の段階を見せてくれるのが紅海だ。かつては陸の裂け目だったこの場所は、すでに海水が入り込み、海底に新しい大地が生まれ始めた「生まれたての海」なのである。紅海はおよそ1600万年前から本格的に海として広がり始めたとされ、いまも1年に1〜2センチずつ、ゆっくりと口を開き続けている。東アフリカ地溝帯が「割れかけの大陸」なら、紅海は「割れて海になりつつある一歩先の姿」——地球が大陸を二つに引き裂いていく過程を、私たちは現在進行形で目撃できるのだ。

キングス・トラフも、こうしたリフトの一種として生まれた。地殻が斜めに引っ張られ、断層で区切られた谷が連なる複雑な地形——まさに「引き裂かれた地面」の典型的な姿を、いまも深海にとどめている。地面が裂けるという壮大な現象の、化石のような記録なのだ。

ミステリー — なぜ谷は「成長を止めた」のか

ここで、この谷の最大の謎が浮かび上がる。多くのリフトは、成長を続ければやがて新しい海になる。ところがキングス・トラフは、途中でぱたりと活動を止めてしまったのだ。海になりそこねた、いわば「未完成の裂け目」である。なぜ止まったのか。

こうした「途中で止まった裂け目」自体は、実は珍しくない。地球にはあちこちに、成長を諦めた古い溝が残されている。有名なのがアフリカ・ナイジェリアのベヌエ・トラフだ。これは南大西洋が開き始めたときにできた三本の裂け目のうち、一本だけ成長せずに取り残された「失敗した腕」として知られる。裂け目は必ずしも海になるわけではなく、応力の向きが変わったり、隣のもっと裂けやすい場所に主役を奪われたりして、途中で力尽きることがあるのだ。もっと古い例では、北アメリカ大陸の五大湖のあたりに、およそ11億年前にできて成長を止めた全長2000キロ超の巨大な裂け目が眠っている。大陸を割りかけて、途中でやめてしまった傷跡だ。地球の表面には、こうした「割れそこねた記憶」があちこちに刻まれている。

そして今回のGEOMARの研究は、キングス・トラフが止まった理由に、これまでとは違う新しい答えを出した。この谷を引き裂いていたプレートの境界線が、南のアゾレス方面へと移動していったというのだ。つまり谷が「失敗した」というより、地殻を引き裂く力の担い手である境界そのものが引っ越してしまい、キングス・トラフは置き去りにされた。工事現場が別の場所へ移り、掘りかけの溝だけが残された——そんなイメージが、いちばん実態に近い。

犯人はもう一つ、「マントルの噴き上がり」だった

だが、話はプレート境界の引っ越しだけでは終わらない。谷ができるには、もう一つの立役者が必要だった。それがマントルプルームだ。

マントルプルームとは、地球の深部から局所的に高温の岩石が柱のように立ちのぼる現象をいう。この熱い上昇流は、地表のプレートの動きとは無関係に、同じ場所で熱を供給し続ける。まるで地球内部にすえつけられた「溶接トーチ」のようなものだ。ハワイ諸島は、このトーチの上をプレートがゆっくり動いたために、火山島が一列に並んでできた。プレートは動くのに熱源は同じ場所に留まるため、通り過ぎた跡に火山の列が焼き印のように残る。ハワイから続く海山の列は8000キロメートル以上にもおよび、島が北西へ行くほど古くなる。まさにプレートが動いた道のりの記録だ。そしてキングス・トラフの近くには、いまもアゾレス諸島という活発なホットスポットがある。

GEOMARの研究によれば、キングス・トラフが生まれた頃、このアゾレス・プルームの初期の枝がすでにこの海域を熱していた。プルームの熱で地殻が厚く、そしてもろく加熱されていたところへ、移動してきたプレート境界の引っ張る力が加わった。あらかじめ焼いて柔らかくした場所を、引きちぎった——それがキングス・トラフの成り立ちだったのだ。プルームだけでも、プレート境界だけでもなく、二つの力が同じ場所で重なった、その偶然の産物だった。

1億3000万年前ではなかった — 年代をめぐる訂正

この谷については、これまで年代についても誤解が広まっていた。しかしGEOMARの調査は、その形成時期をはっきりと突き止めた。キングス・トラフが引き裂かれたのは、およそ3700万年前から2400万年前——恐竜が滅んだあとの、比較的新しい時代だった。

なぜそこまで年代を絞り込めるのか。手がかりは、海底から採取した玄武岩という岩石にある。玄武岩は、マントルが溶けて噴き出したマグマが冷え固まったものだ。研究チームは調査船で海底の岩をすくい上げ、その岩に含まれる放射性元素の量から、いつ固まったのかを精密に測定した。放射性元素が一定の速さで別の元素へと変わっていく性質を利用すれば、岩石が誕生した年代を、まるで時計を読むように知ることができる。さらに岩に含まれるさまざまな元素の比率を調べることで、そのマグマがアゾレス・プルームに由来することまで裏づけられた。深海の岩ひとかけらが、数千万年前の地球の営みを、雄弁に語ってくれるのだ。

見えない海底を「音」で描く技術

そもそも、水深数千メートルの真っ暗な海底の地形を、私たちはどうやって知るのだろう。光の届かない深海では、目で見ることはできない。そこで活躍するのが音だ。

調査船は、海底に向けて音波を扇状に発射する。音波は海底で跳ね返り、船へと戻ってくる。その往復にかかった時間を測れば、そこまでの距離——つまり水深がわかる。船が移動しながらこれを繰り返せば、海底の起伏が立体的な地図として浮かび上がる。まさに海のCTスキャンだ。さらに強力な音波を使えば、音は海底を突き抜けて地下の地層まで届き、そこからの反射をとらえることで、海底下の断面構造まで見通せる。妊婦さんのおなかの中を超音波で見るのと、原理はまったく同じである。

研究チームはこうした音波探査に加え、海底の重力や磁気のわずかな変化を測るデータ、そして実際に採取した岩石の分析を組み合わせた。とりわけ磁気のデータは重要だ。海洋の地殻は生まれたときの地球の磁気の向きを記録しており、それが年代の指紋となる。見えない海底の姿を、音と磁気と岩石という複数の証拠から、少しずつ描き出していったのだ。ちなみに、海底の地磁気が年代の手がかりになるのには理由がある。地球の磁場は数十万年ごとに向きが逆転しており、海の底の岩は生まれた瞬間の磁場の向きをそのまま記録している。だから磁気の縞模様を読めば、その海底がいつできたかが分かる。海底は、それ自体が地球の歴史を刻んだ巨大な記録媒体なのだ。

グランドキャニオンとは、でき方が正反対

最後に、冒頭の疑問に戻ろう。キングス・トラフは、本当にグランドキャニオンを「超える」のだろうか。答えは「一部はイエス、一部はノー」だ。

まず規模を正確に比べてみる。グランドキャニオンは長さおよそ447キロ、深さは平均1.6キロほど。対してキングス・トラフは長さ350〜500キロで、長さでは同等か、むしろやや及ばない。ところが深さでは、中心部で水深4500メートル、最も深いところ(ピーク海淵と呼ばれる)は6000メートル近くに達し、これは大西洋でも最深級だ。グランドキャニオンの3倍以上もの深さを、海が丸ごと隠していることになる。幅も大きく上回る。つまり「規模で全面的に圧倒」ではなく、「深さと幅で大きく勝る」というのが正確な姿だ。

そして何より違うのは、そのでき方だ。グランドキャニオンは、コロラド川が数百万年かけて岩盤を削りつづけてできた、水と重力による「彫刻」である。一方キングス・トラフは、地殻そのものが両側に引き裂かれてできた「破断」だ。片や彫刻刀で少しずつ彫った溝、片や生地を両手で引きちぎった裂け目——道具も、力の向きも、まるで正反対なのだ。GEOMARの研究者は、この谷が引き裂かれる様子を「ジッパーが東から西へ開いていくよう」と表現している。同じ「巨大な谷」でも、その生い立ちはこれほどまでに違う。

途中で成長を止めた深海の裂け目は、いまも静かに海底に眠っている。だがその沈黙の谷は、プレートの引っ越し、マントルの噴き上がり、そして数千万年におよぶ地球のダイナミックな営みを、私たちに語りかけてくる。目に見えない海の底にも、地球の壮大な歴史が刻まれている。キングス・トラフは、その歴史をひもとくための、またとない一冊の書物なのだ。