第8章惑星としての地球Earth as a Planet

What is the thickest interior layer of Earth? The thinnest?

地球内部で最も厚い層はどれだろうか。最も薄い層はどれだろうか。

What are Earth’s core and mantle made of? Explain how we know.

地球の核とマントルは何からできているだろうか。どうしてそれがわかるのか、説明しなさい。

Describe the differences among primitive, igneous, sedimentary, and metamorphic rock, and relate these differences to their origins.

原始的な岩石、火成岩、堆積岩、変成岩の違いを述べ、その違いを、それぞれの起源に結び付けなさい。

Explain briefly how the following phenomena happen on Earth, relating your answers to the theory of plate tectonics

次の現象が地球でどのように起きるか、プレートテクトニクスの理論に結び付けて、簡潔に説明しなさい。

What is the source of Earth’s magnetic field?

地球の磁場の源は何だろうか。

Why is the shape of the magnetosphere not spherical like the shape of Earth?

磁気圏の形が、地球の形のような球形ではないのは、なぜだろうか。

Although he did not present a mechanism, what were the key points of Alfred Wegener’s proposal for the concept of continental drift?

アルフレッド・ウェゲナーは仕組みを示せなかったが、大陸移動という考えの提案における重要な点は、何だっただろうか。

List the possible interactions between Earth’s crustal plates that can occur at their boundaries.

地球の地殻プレート同士が、その境界で起こしうる相互作用を挙げなさい。

List, in order of decreasing altitude, the principal layers of Earth’s atmosphere.

地球の大気の主要な層を、高いものから低いものへ順に挙げなさい。

In which atmospheric layer are almost all water-based clouds formed?

水からできた雲のほぼすべては、どの大気層で形成されるだろうか。

What is, by far, the most abundant component of Earth’s atmosphere?

地球の大気で、ほかをはるかに上回って多い成分は何だろうか。

In which domain of living things do you find humankind?

人類は、生物のどのドメインに属するだろうか。

Describe three ways in which the presence of life has affected the composition of Earth’s atmosphere.

生命の存在が大気の組成に影響を与えてきた例を、三つ述べなさい。

Briefly describe the greenhouse effect.

温室効果を簡潔に説明しなさい。

How do impacts by comets and asteroids influence Earth’s geology, its atmosphere, and the evolution of life?

彗星や小惑星の衝突は、地球の地質、大気、生命の進化に、どのように影響するだろうか。

Why are there so many impact craters on our neighbor world, the Moon, and so few on Earth?

隣の世界である月には衝突クレーターが非常に多く、地球には少ないのは、なぜだろうか。

Detail some of the anthropogenic changes to Earth’s climate and their potential impact on life.

人間が地球の気候にもたらした変化をいくつか詳しく説明し、それが生命に及ぼしうる影響を述べなさい。

If you wanted to live where the chances of a destructive earthquake were small, would you pick a location near a fault zone, near a mid ocean ridge, near a subduction zone, or on a volcanic island such as Hawaii? What are the relative risks of earthquakes at each of these locations?

破壊的な地震が起きる可能性の低い所に住みたいなら、断層帯の近く、中央海嶺の近く、沈み込み帯の近く、ハワイのような火山島のうち、どこを選ぶだろうか。それぞれの場所での地震の相対的な危険は、どれほどだろうか。

Which type of object would likely cause more damage if it struck near an urban area: a small metallic object or a large stony/icy one?

都市部の近くへ落ちた場合、小さな金属質の天体と、大きな岩石質・氷質の天体では、どちらの種類が、より大きな被害を起こしそうだろうか。

If all life were destroyed on Earth by a large impact, would new life eventually form to take its place? Explain how conditions would have to change for life to start again on our planet.

大衝突で地球のすべての生命が失われたら、やがて新しい生命が生まれ、取って代わるだろうか。地球で生命が再び始まるには、条件がどのように変わる必要があるか、説明しなさい。

Why is a decrease in Earth’s ozone harmful to life?

地球のオゾンが減ることは、なぜ生命に有害なのだろうか。

Why are we concerned about the increases in CO₂ and other gases that cause the greenhouse effect in Earth’s atmosphere? What steps can we take in the future to reduce the levels of CO₂ in our atmosphere? What factors stand in the way of taking the steps you suggest? (You may include technological, economic, and political factors in your answer.)

地球の大気で温室効果を起こすCO₂や、ほかの気体が増えることを、私たちはなぜ心配するのだろうか。将来、大気中のCO₂濃度を下げるには、どのような対策を取れるだろうか。あなたが提案する対策を取るうえで、どのような要因が妨げとなるだろうか。技術的、経済的、政治的な要因を答えに含めてもよい。

Do you think scientists should make plans to defend Earth from future asteroid impacts? Is it right to intervene in the same evolutionary process that made the development of mammals (including us) possible after the big impact 65 million years ago?

科学者は、将来の小惑星衝突から地球を守る計画を立てるべきだと思うだろうか。6500万年前の大衝突の後、私たちを含む哺乳類の発達を可能にした、その同じ進化の過程に介入することは、正しいのだろうか。

Europe and North America are moving apart by about 5 m per century. As the continents separate, new ocean floor is created along the mid-Atlantic Rift. If the rift is 5000 km long, what is the total area of new ocean floor created in the Atlantic each century? (Remember that 1 km = 1000 m.)

ヨーロッパと北米は、1世紀に約5 mずつ離れている。大陸が離れると、大西洋中央のリフトに沿って、新しい海底ができる。リフトの長さが5000 kmなら、大西洋には1世紀あたり合計どれだけの新しい海底面積ができるだろうか。1 km＝1000 mであることを思い出そう。

Over the entire Earth, there are 60,000 km of active rift zones, with average separation rates of 5 m/century. How much area of new ocean crust is created each year over the entire planet? (This area is approximately equal to the amount of ocean crust that is subducted since the total area of the oceans remains about the same.)

地球全体には、活動中のリフト帯が6万kmあり、平均の分離速度は5 m/世紀である。地球全体で、一年あたりどれだけの面積の新しい海洋地殻ができるだろうか。海全体の面積はおおむね一定なので、この面積は沈み込む海洋地殻の量と、ほぼ等しい。

With the information from Question 26, you can calculate the average age of the ocean floor. First, find the total area of the ocean floor (equal to about 60% of the surface area of Earth). Then compare this with the area created (or destroyed) each year. The average lifetime is the ratio of these numbers: the total area of ocean crust compared to the amount created (or destroyed) each year.

問題26の情報を使えば、海底の平均年齢を計算できる。まず、海底の総面積を求めなさい。地球の表面積の約60%に等しい。次に、それを一年あたり作られる、または失われる面積と比較しなさい。平均寿命は、この二つの数の比、すなわち海洋地殻の総面積を、一年あたり作られる、または失われる面積で割った値となる。

What is the volume of new oceanic basalt added to Earth’s crust each year? Assume that the thickness of the new crust is 5 km, that there are 60,000 km of rifts, and that the average speed of plate motion is
4 cm/y. What fraction of Earth’s entire volume does this annual addition of new material represent?

一年あたり、どれほどの体積の新しい海洋玄武岩が地殻に加わるだろうか。新しい地殻の厚さは5 km、リフトの総延長は6万km、プレートの平均移動速度は4 cm/年としなさい。この一年分の新しい物質は、地球の全体積のどれほどの割合に相当するだろうか。

Suppose a major impact that produces a mass extinction takes place on Earth once every 5 million years. Suppose further that if such an event occurred today, you and most other humans would be killed (this would be true even if the human species as a whole survived). Such impact events are random, and one could take place at any time. Calculate the probability that such an impact will occur within the next 50 years (within your lifetime).

大量絶滅を起こす大衝突が、地球で500万年に1回起きると仮定しよう。さらに、そのような出来事が今日起きたら、あなたと、ほかの人間の大半は死亡すると仮定する。人類という種全体は生き残っても、このことは変わらない。こうした衝突はランダムで、いつ起きてもおかしくない。今後50年間、あなたの一生の間に、そのような衝突が起きる確率を計算しなさい。

How do the risks of dying from the impact of an asteroid or comet compare with other risks we are concerned about, such as dying in a car accident or from heart disease or some other natural cause? (Hint: To find the annual risk, go to the library or internet and look up the annual number of deaths from a particular cause in a particular country, and then divide by the population of that country.)

小惑星や彗星の衝突で死ぬ危険は、交通事故、心臓病、その他の自然な原因で死ぬなど、私たちが気にかけるほかの危険と比べて、どれほどだろうか。ヒント：一年あたりの危険を求めるには、図書館やインターネットで、特定の国における特定の原因の年間死亡数を調べ、その国の人口で割りなさい。

What fraction of Earth’s volume is taken up by the core?

地球の体積のうち、核が占める割合はいくらだろうか。

Approximately what percentage of Earth’s radius is represented by the crust?

地球の半径に対して、地殻の厚さはおよそ何パーセントにあたるだろうか。

What is the drift rate of the Pacific plate over the Hawaiian hot spot?

ハワイのホットスポットの上を、太平洋プレートはどの速さで移動しているだろうか。

What is the percent increase of atmospheric CO₂ in the past 20 years?

過去20年間に、大気中のCO₂は何パーセント増えただろうか。

Estimate the mass of the object that formed Meteor Crater in Arizona.

アリゾナのメテオクレーターを作った天体の質量を推定しなさい。