アーサー・ホームズ:地球年代学の先駆者 — 放射年代測定とマントル対流で大陸移動を示唆
アーサー・ホームズの放射年代測定とマントル対流に基づく大陸移動理論を解説する、地球年代学の先駆的業績と歴史を紹介。
アーサー・ホームズ(1890–1965)はイギリスの地質学者であり、現代地質学の基礎を築いた重要な人物である。彼の主要な業績は大きく分けて二つあり、ひとつは鉱物の年代測定に放射性同位元素を用いたこと、もうひとつは大陸移動にマントルの対流が重要な役割を果たしていることを示唆したことである。これらはどちらも後の地球科学、特に現代のプレートテクトニクス理論に大きな影響を与えた。
放射年代測定と地球年代学への貢献
ホームズは、放射性同位元素を利用した年代測定法を地質学に本格的に導入した先駆者であり、地球年代学の発展に決定的な貢献をした。彼はロンドンの大学での学部生時代に、初めて精度の高いウラン-鉛の放射性年代測定を行い、その成果を発表した。
その測定により、例えばノルウェーのデボン紀の岩石の年代が約3.7億年(約3.7×10^8年)であることを示した(この結果は1911年に発表された)。こうした定量的な年代の確定は、地質学に「時間軸」を与え、地球史の構築を可能にした。
マントル対流による大陸移動の提案
ホームズは、地球内部での熱対流が地表に大きな力を及ぼし、陸地を移動させる原動力になり得ることを主張した。彼の提案は、アルフレッド・ウェゲナーの提唱した大陸移動説(ウェゲナーの説、後に確立されるプレートテクトニクスの基礎概念)に対して、物理的な駆動機構を与えるものであった。
当時は大陸移動説自体やその作用機構に対する反対意見が強かったが、ホームズの示した「マントル対流による運動の可能性」は、後年の研究で支持を得ていった。ハリー・H・ヘス(1906–1969)らが海洋底拡大(シー・フロア・スプレッディング)を示したことと合わせ、最終的にプレートテクトニクス理論の確立につながった。
地球の年齢に関する業績と評価
ホームズは生涯にわたり地球の年齢の問題に取り組み、放射年代測定の改良を通じて年代値の精度を高めた。1940年代には研究の集大成として、地球の年齢を約45億年(4.5±0.1×10^9年)と見積もるに至り、ほぼ現在の値と一致する推定を示した。
影響と遺産
- 方法論の確立:放射性同位元素による年代測定法を地質学に定着させ、地球史を数値化した点は彼の最大の功績である。
- 理論的貢献:マントル対流を通じて大陸移動に物理的根拠を与えたことは、後のプレートテクトニクス理論の重要な一歩となった。
- 教育・啓蒙:研究だけでなく教育者・著述家としても影響力が大きく、多くの後進を育てた。
このように、アーサー・ホームズは実験的手法と理論的洞察の双方で地質学を前進させ、現代地球科学の成立に不可欠な役割を果たした人物として高く評価されている。
質問と回答
Q:アーサー・ホームズとは何者か?
A:アーサー・ホームズはイギリスの地質学者である。
Q: ホームズが行った2つの重要な貢献は何ですか?
A: アーサー・ホームズが行った2つの重要な貢献とは、鉱物の年代測定に放射性同位元素を用いたことと、マントル内の対流が大陸移動に重要な役割を果たすという提案です。
Q: アーサー・ホームズの貢献は、アルフレッド・ウェゲナーの大陸移動説にどのように貢献したのでしょうか?
A: 熱対流が大きな陸地を動かすのに十分な強さを持つことを示したことで、アーサー・ホームズの貢献は、アルフレッド・ウェゲナーの提唱した大陸移動説(プレートテクトニクス説)を支持しました。
Q: 大陸の移動に関するアーサー・ホームズの見解を支持した人物は?
A:ハリー・H・ヘスもまた、大きな陸塊の移動に関するアーサー・ホームズの見解を支持しています。
Q: 地質年代学とは何ですか、またその先駆者は誰ですか?
A: 地質年代学とは、岩石、化石、堆積物の年代を決定する科学である。アーサー・ホームズは地質年代学のパイオニアです。
Q: アーサー・ホームズが行った、最初の正確なウラン・鉛放射年代測定の結果は?
A: アーサー・ホームズが行った最初の正確なウラン・鉛放射年代測定は、ノルウェーのデボン紀の岩石に370ミヤという年代を与えました。
Q: アーサー・ホームズは地球の年齢についてどのような研究をしていたのですか?
A:アーサー・ホームズは、生涯をかけて地球の年齢問題に取り組み、1940年代には4,500±100myaというほぼ正しい推定値に到達しました。
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