温泉は、なぜ熱いの？
― 地球そのものが、巨大な熱源です

温泉に入ると、体の芯まで温まります。このお湯を沸かしているのは、ガスコンロでも電気ヒーターでもありません。地面の下にある、地球そのものが持つ熱です。ふだん意識することのない「地球の内部が熱い」という事実が、身近な温泉というかたちで顔を出しています。

「地球そのものが熱い」という、ふだん意識しない事実を、順番に見ていきます。

地球の内部は、深くなるほど熱くなっています

地下にトンネルや深い鉱山を掘ると、深くなるほど周囲の岩石の温度が上がっていくことが知られています。この、深さとともに温度が上がっていく割合を、地温勾配と呼びます。

地球の内部がこれほど熱い理由は、大きく2つあるとされています。1つは、地球が誕生したときに持っていた熱が、いまも少しずつ抜けきっていないということ。もう1つは、岩石の中にわずかに含まれる放射性物質が、崩壊するときに熱を出し続けているということです。地球は、誕生から46億年たったいまも、内側から温め続けられていると考えられています。

火山の近くでは、熱源がもっと強くなります

ふつうの場所でも地下は深いほど熱くなりますが、火山活動が活発な地域では、事情がさらに違います。地下の比較的浅い場所に、マグマだまりと呼ばれる、溶けた岩石のたまり場があることがあります。マグマは非常に高温のため、その周囲の岩石を、通常よりもずっと強く熱します。

日本は、火山活動が活発な環太平洋火山帯に位置しているため、世界的に見ても、火山や温泉が多い国とされています。日本各地に温泉が豊富にあるのは、火山という強い熱源が、比較的浅い場所にたくさん存在していることと関係しています。

地下水は、熱を受け取って地表に戻ってきます

雨や雪として降った水の一部は、地面にしみこみ、割れ目や隙間の多い岩石の中を、時間をかけて地下深くへ浸透していきます。深いところまで達した水は、まわりの高温の岩石やマグマだまりから、熱を受け取ります。

温められた水は、密度が下がって軽くなるため、まわりの冷たい水に押し上げられるようにして上昇し始めます。そして、地層の割れ目という「通り道」を通って、再び地表に戻ってきます。これが、温泉として私たちの目に見える形で現れる、地下水の循環の最終段階です。

自分で確かめられること

まとめ

温泉が熱いのは、地球の内部が、深くなるほど高温になっているからです。地下にしみこんだ水は、その熱を受け取って軽くなり、上昇して地表に戻ってきます。とくに火山活動が活発な地域では、地下浅くにあるマグマだまりが強い熱源となり、より高温の温泉が生まれやすくなるとされています。

温泉は、地球からの贈り物というより、地球そのものの体温です。
46億年、冷めきらずにいる熱の証拠です。

※本記事は一般向けの科学解説です。温泉の泉質・効能・利用上の注意については、各温泉施設の表示や、環境省など公的機関の情報をご確認ください。火山活動に関する最新情報は、気象庁の発表をご確認ください。