南極のエレバス山が毎日微小な金粒子を噴出

南極のエレバス山は、世界最南端の活火山の一つであり、研究者によると数十年にわたって微小な結晶性金粒子を放出し続けている。この現象は火山システムにおいて完全に特異なものではないが、生成される金粒子の量と特徴的な結晶構造の両方において注目すべきものである。

エレバス山は南極のロス海——南極点から約840マイルの深い湾——に位置するロス島にある。この火山は激しい噴火ではなく、持続的に泡立つ溶岩湖がガスを絶えず放出することを特徴とする。それらのガスの中には微細な金粒子が含まれている。長期間存続する溶岩湖を維持する火山は世界でわずかしかなく、エレバスは地球深部の物質が地表に到達する過程を研究する上で比較的アクセスしやすい自然実験室となっている。

1991年、研究者はエレバス山が毎日約80グラム——約2.5トロイオンス——の微小な金粉を大気中に放出していると推定した。これは年間約900オンスに相当し、現在の金価格で約360万ドルの価値となる。しかし、金の採取は非現実的である。粒子は微視的な大きさであり、気流が火山から最大1,000キロメートルまで拡散させた後、地面に沈着する。

火山噴出物に含まれる金の痕跡は前例のないものではない。例えば、科学者はハワイの火山周辺でも金を検出している。しかし、エレバス山は大量の結晶性金を空気中に噴出する唯一の知られている火山である。

Yahooニュースの記事が説明しているように：「火山は基本的には地殻の穴であり、地下深くの溶融物質がそこを通って沸騰しながら上昇してくる。」

地球の核と地表の間には、マントルとして知られる数千マイルのほぼ浸透不可能な岩層がある。マントルは地殻の下約22マイルから核まで延びており、地球の中心とマントルの境界は約1,800マイルの深さに位置している。

科学者は、地球の溶融した外核に地球の金およびその他の貴金属の約99.9%が含まれていると推定している。その推定によれば、1.6京トンもの金が地球の中心に閉じ込められている可能性があり、これは地球の全表面を厚さ20インチの金属層で覆うのに十分な量である。核の採掘は不可能であるが、自然の地質学的プロセスが時折、少量の金を地表付近へと運ぶ。

溶岩の極端な熱にもかかわらず、金を蒸発させることはできない。純粋な金の沸点は火山の温度を上回っており、地球から出てくる金は一般に液体状態であることを意味する。研究者は、高温の火山ガスに存在する揮発性の塩素または硫黄を含む化合物を通じて金が地表へ運ばれていると考えている。

エレバス山から放出される金の結晶構造は特徴的である。Yahooニュースによれば：「電子顕微鏡の下で、粒子は不規則な斑点ではなく、複雑で面取りされたほぼ完全な幾何学的な結晶として現れ、一部は直径約60マイクロメートルに達していた。」

一つの仮説は、エレバス山周辺の特定の環境条件下で、ガスが冷却されるにつれて塩素および硫黄化合物から金が結晶化するというものである。ただし、これらの化合物は通常微量の金しか含んでおらず、そのような大きな結晶がどのように形成されるかは不明である。

もう一つの仮説は、金が上昇するガスによって空中に運ばれる前に、溶岩湖の表面に地殻として徐々に堆積するというものである。エレバス山は何十年にもわたり継続的に活動し研究されており——エレバス山火山観測所と近くのマクマード基地から活動するチームによって監視されている——研究者らは、これらの対立するメカニズムを最終的に区別するのに役立つ長期的なデータセットを有している。

Yahooニュースが表現したように：「エレバス山に関する何か——それが化学的性質、周囲の温度、地質学、あるいはその他の要因のいずれであれ——が、いたずら好きな妖精のように雪に金粉を振りまくという独特の能力を与えているようである。」