地球の内部は、地殻（ちかく）、マントル、外核（がいかく）、内核（ないかく）に分けられます（図1）。中心へ行くほど圧力と温度が高くなり、中心部の圧力は364万気圧、温度は5,000度以上になると考えられています。

地球の内部奥深くの岩石や鉄を直接（ちょくせつ）取り出すことはできません。それなら、「人工的に作って、それを調べよう！」ということで、地球の深い部分の岩石や鉄が人工的に作られ研究されてきました。その岩石や鉄を作りだす装置が、今回のレーザー加熱式ダイヤモンドアンビル装置です。

まずは言葉の意味からお話ししましょう。レーザー加熱式とは、レーザーをあてて加熱するという意味です。ダイヤモンドは、宝石の1つで地球上でもっともかたいもの。アンビルは英語で台座（だいざ）（ものを置くところ）です。そして、ダイヤモンドアンビルとは、向き合う2つのダイヤモンドの間に試料（しりょう）をはさんでぎゅ～っと押しつけあって圧力を作るところです。 まとめると、レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルとは、レーザーで加熱しながら、ダイヤモンドアンビル内に圧力をかけることで高圧高温を再現し、地球内部の岩石や鉄を作りだせる装置です（図2）。

したがって、これを使って作った試料を分析（ぶんせき）すれば、地球内部を地上でも調べることができます。けれど、地球の中心部はあまりに超高圧（ちょうこうあつ）超高温（ちょうこうおん）のため、これまでの装置ではその状態を再現しきれませんでした。「地球中心部を再現できる装置を作りたい」そう考えた研究者は、新たな装置の開発に挑みました。

その装置の開発にあたって、研究者は実に10年もの間、様々な工夫をこらしました。中でも特にこだわったのは、ダイヤモンドアンビルの先っぽです。ダイヤモンドアンビルをただ強くおしつけあうだけでは、超高圧は作れません。面の形によって圧力は変わりますし、2つの面をできる限り同じ形にして、さらにベストの位置に合わせないと、ダイヤモンドが割（わ）れてしまいます（図3）。また、それらの面は完全に平行にしないと、圧力をかけているとちゅうで部品がこわれてしまいます。今回は、ダイヤモンドアンビルの先っぽを直径0.04mmまで細くしました。

さらに、試料にも工夫をこらし、直径0.02mmで0.005mmまでうすくした鉄の板を用意しました（図4）。

0.02mmとは、どれくらい小さいのでしょう。みんなのかみの毛の太さは、約0.06mm。つまり、ダイヤモンドアンビルの先っぽも鉄も、このかみの毛よりもずっと細くうすいのです（図5）！

研究者は、このようにして開発したレーザー加熱式ダイヤモンドアンビル装置を使って実験し、その状態を「スプリングエイト」 という実験（じっけん）施設（しせつ） でエックス線をあてて分析しました（図6）。（解説2）

研究者が真剣（しんけん）なまなざしで実験に取り組む中…ついに圧力は364万気圧、温度は5500度を達成しました！ （解説3）この圧力がどれくらいか想像できますか？なんとみんなの手のひらに東京タワーが100本のるくらい！

今回の開発によって、地球の中心部の超高圧超高温を作りだすことが可能になりました。つまり、地球内部のあらゆる物質を、地表で作れるようになったのです。
地球内部の鉄には、水素（すいそ）、炭素（たんそ）、酸素（さんそ）などが10％くらいふくまれていて、それらは地球が誕生（たんじょう） した時に取りこまれたと考えられています。研究者は今後、鉄に水素や炭素、酸素などをまぜあわせてその内部の鉄を作りだそうと考えています。その鉄を分析すれば、地球がどのようにして形成されてきたのかがわかるでしょう。研究者は、小さな超高圧超高温の場から、地球というダイナミックななぞを解き明かすために、今日も実験室でがんばっています。