ねばりけが違うと何が変わる？

このレッスンの役割

ここは「マグマのねばりけと噴火」6レッスン中の1番目です。前のセクションで学んだ「地下でできたマグマが上昇し、火山活動につながる」という見方を受け取り、今回はマグマの流れにくさを表す「ねばりけ」だけに注目します。

今回完成させる力は、ねばりけが低い場合と高い場合を、広がり方・流れ方・たまり方から区別することです。まだ噴火の激しさを暗記する必要はありません。次のレッスンで模型実験を公平に比べられるよう、比較のものさしを作ります。

ねばりけとは、物質がどれくらい流れにくいかを表す考え方です。

水と蜂蜜を思い浮かべると違いをつかめます。ただし、これは動き方を理解するためのたとえです。マグマは非常に高温で、身近な液体と同じ物質ではありません。

同じ斜面、同じ量、同じ時間で比べると、ねばりけの違いが見えやすくなります。

次の図は、同じ量の液体を同じ傾きの台に置き、同じ時間だけ待ったときの模式図です。

ここで大切なのは、「速い・遅い」という一瞬の印象だけで決めないことです。次の三つをそろえて見ます。

たとえば、液体Aが30秒で40 cm進み、液体Bが30秒で10 cmしか進まなかったとします。台の傾き、量、温度が同じなら、Aのほうがねばりけが低いと考えられます。

一方、Aだけ量が多かったり、Aの台だけ急だったりすれば、進んだ距離の違いをねばりけだけのせいにはできません。ねばりけを理解することと、公平に比べることはセットです。

マグマのねばりけは、温度や成分などの影響を受けます。しかしこのレッスンでは、原因を細かく暗記するより、「ねばりけが変わると流れ方がどう変わるか」を確実にします。

同じ傾きの板に、同じ体積の液体PとQを同時に置きました。20秒後の記録は次の通りです。

液体	進んだ距離	広がった幅	最も厚い部分
P	52 cm	18 cm	3 mm
Q	14 cm	8 cm	16 mm

Pは遠く、広く、薄くなっています。Qは近くに厚く残っています。したがって、この条件ではPのねばりけが低く、Qのねばりけが高いと判断できます。

よい説明は「Pのほうが速いから」で終わりません。

「同じ条件で、PはQより遠く広く進み、厚さも小さかった。流れやすく広がりやすいので、Pのほうがねばりけが低いと考えられる。」

このように、資料の数値を根拠にし、その根拠と結論を「流れやすさ」でつなぎます。

色は補助的な情報にしかなりません。「黒っぽいから必ずねばりけが低い」のように、色だけで決めるのは危険です。写真の明るさ、冷え方、表面の状態でも見え方は変わります。

初めて見る火山の写真で、溶岩が火口の近くに厚く盛り上がっているとします。この写真だけから言えるのは、「流れにくい物質が近くにたまった可能性がある」というところまでです。

ねばりけが高いと断定するには、溶岩がどこまで広がったか、斜面の傾きはどうか、噴出物はどう分布しているかなど、別の証拠も確かめます。理科の推定では、「ありそう」と「必ずそう」を分けることが大切です。

「資料では［観察した事実］が見られる。これは［流れやすさとの関係］を示すため、［ねばりけについての結論］と考えられる。ただし、［追加で確認したい条件］も必要である。」

この型は、次の模型実験でも、後の火山資料問題でも使えます。

確認1：同じ条件で遠く薄く広がった液体は、ねばりけが高い？低い？

ねばりけが低いと考えます。流れやすいため、一定時間に遠くまで進み、薄く広がりやすいからです。

確認2：「Qは遅いからねばりけが高い」だけでは足りないのはなぜ？

量、斜面、時間、温度などの条件が違う可能性があり、遅さだけをねばりけの違いと結びつけられないからです。広がりと厚さも見ます。

確認3：火口近くに厚い溶岩がある火山を初見で説明すると？

ねばりけの高いマグマが流れにくく、近くに厚くたまった可能性を述べます。ただし、斜面や溶岩分布など、複数の証拠で確かめる必要があります。

ねばりけは「流れにくさ」です。低いと遠く薄く広がりやすく、高いと近くに厚くたまりやすくなります。判断するときは、同じ条件で、距離・広がり・厚さを比べます。次は、ねばりけと気泡の抜け方の関係を、安全な模型実験で公平に確かめます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。