ドン・L・アンダーソン

ドン・L・アンダーソン
生まれる	( 1933-03-05 )1933年3月5日 メリーランド州フレデリック
死亡	2014年12月2日(2014-12-02)（享年81歳） カリフォルニア州カンブリア
国籍	アメリカ人
母校	レンセラー工科大学、カリフォルニア工科大学
知られている	プレートテクトニクス、地震学、地球化学、科学詩
受賞歴	クラフォード賞 (1998) アメリカ国家科学賞 （1998年） アメリカ地球物理学連合 ウィリアム・ボウイ賞（1991年） 王立天文学会金メダル （1988年） アメリカ地質学会 アーサー・L・デイ賞（1987年）
科学者としてのキャリア
フィールド	地震学、地球物理学、地質学、地球化学
機関	カリフォルニア工科大学、カリフォルニア工科大学地震学研究所
博士課程の指導教員	フランク・プレス[1]
博士課程の学生	トーマス・H・ジョーダン[2]
注記
アンダーソン氏は数多くの科学分野においてその専門知識が認められ、スウェーデン王立科学アカデミー、アメリカ地質学会、王立天文学会から金メダルを授与され、またアメリカ地球物理学連合とアメリカ合衆国大統領から科学部門の最高位のメダルも授与されています。

ドン・リン・アンダーソン（1933年3月5日 - 2014年12月2日）は、アメリカの地球物理学者であり、地球や他の惑星の起源、進化、構造、組成の解明に多大な貢献をした。数多くの科学分野の専門家であるアンダーソンの仕事は、地震学、固体物理学、地球化学、岩石学を組み合わせて、地球の仕組みを説明した。アンダーソンは、地球深部への理解への貢献で最もよく知られており、より最近では^{[いつ? ]}、ホットスポットは地球深部から放射される狭いプルームではなく、プレートテクトニクスの産物であるというプレート理論の仮説で知られている。アンダーソンは、カリフォルニア工科大学（Caltech）の地質惑星科学部の地球物理学の教授（名誉教授）であった 。彼は、地球物理学、地質学、天文学の協会から数多くの賞を受賞した。^{[3] 1998年に彼は}アダム・ジェウォンスキーと共にスウェーデン王立科学アカデミーからクラフォード賞を受賞した。^[4]その年の後半、アンダーソンはアメリカ国家科学賞を受賞した。彼はレンセラー工科大学（ここで彼はここで地質学と地球物理学の学部課程を修了した）とパリ大学（ソルボンヌ）から名誉博士号を授与され、ハーバード大学、プリンストン大学、イェール大学、シカゴ大学、スタンフォード大学、パリ大学、パデュー大学、ライス大学を含む数多くの大学諮問委員会で委員を務めた。アンダーソンの幅広い研究は、惑星科学、地震学、鉱物物理学、岩石学、地球化学、テクトニクス、科学哲学の分野で数百の論文を発表した。

アンダーソンは1933年にメリーランド州フレデリックで生まれ、^[5] 6歳の時にボルチモアに移住した。ボルチモア工科大学^[6]を卒業、続いてレンセラー工科大学（RPI）に入学し、1955年に地質学と地球物理学の理学士号を取得した。その後、カリフォルニア、モンタナ、ワイオミングの石油産業に従事し、マサチューセッツ州とグリーンランドのチューレで空軍に勤務した後、カリフォルニアに移り、1962年にカリフォルニア工科大学で地球物理学と数学の博士号を取得した。その後の研究生活のほとんどをカリフォルニア工科大学の地震学研究所で過ごし、1967年から1989年までは同研究所で2番目に長い在任期間の所長となった。ナンシー・ルース・アンダーソンと結婚し、リン・アンダーソン・ロドリゲスとリー・ウェストン・アンダーソンの2人の子供と4人の孫娘がいる。

アンダーソンは、米国空軍に勤務中に科学者としてのキャリアをスタートさせました。グリーンランドで、彼は海氷の特性について研究しました。アンダーソンは、氷が大型航空機の着陸に耐えられるほど十分に強いかどうかを判断する任務を負っていました。同僚のウィルフォード・ウィークス博士と研究成果の科学論文に取り組んでいるうちに、アンダーソンはもっと教育が必要であることが明らかになりました。彼はカリフォルニア工科大学で地球物理学を専攻することに決めました。アンダーソンの論文は、マントルの異方性、つまり方向に依存する特性に焦点を当てていました。それは、層状の複雑な媒体における波の伝播を分析したものでした。アンダーソンの研究以前は、地震学者は地球の内部はガラスのように振舞い、等方性であると想定していました。1962年に博士号を取得した後、アンダーソンはカリフォルニア工科大学の教授となり、他の研究分野に移り、地球や他の惑星の構成、物理的状態、起源に関する論文を執筆しました。彼はその後、異方性と部分溶融の影響、および上部マントルの流体の存在について研究を再開しました。彼と彼の同僚は、地球の仕組みを説明するために、異方性と地震波の非弾性挙動を考慮する手法を開発しました。彼の研究対象を表す専門用語は、非調和性、非球面性、非弾性、異方性です。言い換えれば、地球は理想的な弾性球体ではありません。

アンダーソンは、50年以上にわたるキャリアの中で、月、金星、火星、そして地球の構成と起源に関する論文を発表した。彼は1971年の火星へのバイキング計画の主任研究員だった。アンダーソンと彼の共同研究者は、高圧および高温下でのマントル岩石の挙動、マントル鉱物の相転移、および地震発生の関係を調査した。彼らは、地震学的手法を使用して地球のマントル内の対流をマッピングすることにより、プレート運動の理解に大きく貢献した。これらの研究は、地震速度、密度、圧力、減衰、および惑星の半径と波長の関数としての異方性を含む地球の重要な特性の標準値を提供する暫定参照地球モデル（PREM）の開発につながった。PREMは現在、地球の標準参照モデルとなっている。この研究は、アンダーソンがハーバード大学の同僚アダム・ジェウォンスキーとともに1998年にスウェーデンでクラフォード賞を受賞した際に引用されました。

アンダーソンは、地球深部の高温高圧条件下での地球物質の物理学と熱力学を考慮に入れることで、主流の科学的推測から逸脱した理論を展開した。特に、アンダーソンは、地球の標準的な地球化学モデルと進化モデルは、地球が永久機関のように振舞うような方法で熱力学の法則に違反しているため、欠陥があることを示した。アンダーソンは、これらのモデルをラドヤード・キップリングの「Just-So Stories」になぞらえ、これらの理論は、反証が異常またはパラドックスとして説明されるときに存続すると指摘した。アンダーソンのモデルは、物理学と熱力学、そして地球物理学に基づいており、観察と証拠に基づくテストに耐えうるものである。

アンダーソンは、マントルの鉱物学的および同位体組成の代替モデルを開発した。地球は高温で起源を持ち、45億年前に集積して以来化学的に成層化してきた。従来の科学的知見では、マントル全体は主にオリビン優位のペリドタイトで構成されており、その一部は原始物質であると考えられている。一方、アンダーソンは、中部マントルが輝石とガーネットを含む岩石であるピクロジャイトで構成されていることを示しました。一般的な科学的見解に反して、アンダーソンは、マントルの深層は密度が高く、難溶性であり、地表に上昇したり玄武岩を生成したりすることができないと主張した。アンダーソンは、すべての玄武岩は上部マントルで生成されると示唆した。これらのアイデアは、地球化学、岩石学、地震学、熱力学の統合から生まれたものであるが、標準的なモデルは、これらの分野の1つまたは2つと多くの仮定にのみ基づいている。

アンダーソンはまた、火山の形成に関する伝統的な科学的見解、特にW・ジェイソン・モーガンが提唱した地球の対流マントルプルームの理論にも異議を唱え、いわゆるマントルプルーム仮説は無効であり、ホットスポットやハワイやアイスランドなどの海洋島は、プレートテクトニクスの正常な産物であると主張した。多くの地球化学者は、火山は地球の中心核のすぐ上から上昇する細いプルームから発生すると信じているが、アンダーソンは、火山は上部マントルの化学的および鉱物学的異常によって完全に説明できることを示した。さらに、アンダーソンは、マントルプルーム仮説のすべての実証は、地球深部、さらには地球外からの熱の一定の供給に依存しているため、熱力学の基本法則に違反していると指摘した。一方、アンダーソンは、地球内部は冷却しており、火山は単に上部マントル、つまり地球の外殻に存在する溶融した岩石の層を掘削しているという古典的な見解を受け入れた。プレートの動きによって、マグマは断層帯、地溝、火山、いわゆるホットスポットを通って地表に到達します。アンダーソンはまた、プレートテクトニクスは惑星が上から冷やされることによる自然な結果であると考えました。^[7]

アンダーソンの研究は、地震学、古典物理学、熱力学、そして地球内部の知識に基づいていたが、その理論は、地球化学コミュニティで展開され、ネイチャーやサイエンスなどの影響力のある出版物で広く引用されている当時の考え方から逸脱しているため、物議を醸していると考えられている。現在も活動しているウェブサイト、mantleplumes.orgは、火山や地球のダイナミクスに関する標準的な、あるいは教科書的な説明に対するアンダーソンと彼の同僚による挑戦に捧げられている。アンダーソンの学際的なアプローチは、地球物理学、地球化学、固体物理学、熱力学の専門知識と相まって、当時の常識に挑戦するような方法で地球の進化と構造を説明することを可能にした。ノースウェスタン大学の同僚セス・スタイン^{[誰? ]は、アンダーソンの}地球の新理論について次のように述べている。「古い格言に『地球を真に研究するものは存在しない。なぜなら、我々は小さな穴を掘ってその中に座っているだけなのだから』この本は、惑星の構造、進化、ダイナミクスに関する幅広いトピックを統合した、印象的な反例です。議論の一部に同意しない読者でも、洞察力に富み刺激的な内容であることに気づくでしょう。」^[要出典]

アンダーソンは2014年12月2日にカリフォルニア州カンブリアで癌のため81歳で亡くなった。^[5]

• 地球における地震波の伝播には異方性と非弾性が重要であることを示しました。
• 現代の地震学に周波数依存効果と分極効果を導入しました。これにより、さまざまな種類の地震データ (実体波、通常モデル、レイリー・ラブ波の不一致) 間の矛盾を解決し、すべての種類のデータを 1 つの反転に組み合わせることが可能になりました。
• 波速度と非弾性度（Q）の周波数依存性の理論を開発し、これをマントルとコアに適用しました（吸収帯モデル）。
• 異方性構造の表面波を反転する方法（ユニバーサル分散曲線）を開発しました。
• ミンスター氏とともに、ミクロ物理学によって短期の現象が長期のレオロジーとどのように関連しているかを説明できることを示しました。
• ナタフ、中西、谷本、モンタニエとともに、リーガンは異方性マントルの最初の 3D 構造を開発しました。

• アメリカ地球物理学連合ジェームズ・B・マセルウェイン賞（1966年）^[8]
• 1969年アメリカ航空宇宙局アポロ功績賞
• アメリカ芸術科学アカデミー会員（1972年）^[9]
• アメリカ科学振興協会ニューカム ・クリーブランド賞（1977年）（バイキングミッションの科学者）^[10]
• NASA 優秀科学功績賞(1977)
• 米国科学アカデミー会員（1982年）
• 欧州地球科学連合名誉外国人研究員（1985年）^[11]
• ドイツ地球物理学会エミール・ヴィーヒャート賞（1986年）^[12]
• アメリカ地質学会アーサー・L・デイ賞（1987年）^[13]
• アメリカ科学振興協会フェロー（1988年）
• 王立天文学会金メダル（1988年）^[14]
• アメリカ哲学協会会員（1990年）^[15]
• アメリカ地球物理学連合ウィリアム・ボウイ賞（1991年） ^[16]
• グッゲンハイムフェロー（1998）^[17]
• スウェーデン王立科学アカデミークラフォード賞（1998年、ジェウォンスキー氏と共同受賞）^[4]
• アメリカ国家科学賞（1998年）^[18]
• レンセラー工科大学（RPI）とパリ大学（ソルボンヌ）より名誉博士号を授与

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• DLアンダーソン（2007年）『地球の新理論』ケンブリッジ大学出版局、ニューヨーク。
• DL アンダーソン (1989) 『地球の理論』、ブラックウェル・サイエンティフィック・パブリケーションズ。
• ドン・L・アンダーソンとジェームズ・H・ナットランド。(2014)マントル上昇流と海洋火山活動のメカニズム；米国科学アカデミー紀要[1]第111巻第41号。doi :10.1073/pnas.1410229111。
• DLアンダーソン (2013)。持続的なマントルプルームの神話 - プルームは存在するのか? ; オーストラリア地球科学ジャーナル: およびジェームズ H. ナットランド。doi :10.1080/08120099.2013.835283
• アンダーソン、ドン L. (2011)。ハワイ、境界層と周囲のマントル - 地球物理学的制約、J. Petrol.、52、1547–1577; doi :10.1093/petrology/egq068。
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• 地球物理学者リスト

• カリフォルニア工科大学のアンダーソンのウェブページ
• ソーン・レイ、「ドン・L・アンダーソン」、米国科学アカデミー伝記 (2016)