昨年12月に地球に持ち帰られた月の物質（科学者が1970年代以来初めて入手した月の岩石）は、これまでの年代測定サンプルよりも約10億年若いことがわかった。これは、月にはこれまで知られていたよりも10億年も最近まで液体のマグマが存在していたことを意味し、月がどのようにして岩石を溶かすほど高温になったのかという疑問を提起している。
月の年齢は約45億年で、原始地球とそれ以前の惑星が衝突し、その破片が地球の周りを周回する軌道上で集まって月を形成したと一般的に考えられています。しかし、月の最近の歴史（つまり過去30億年ほど）は謎に包まれたままでした。
新たに年代測定された2つのサンプルは、月の表側にある巨大な暗黒の斑点「嵐の海」（Oceanus Procellarum）の玄武岩です。サンプルは中国の嫦娥5号探査機によって回収され、2020年12月1日に採取され、2週間後に地球に持ち帰られました。
研究者たちは、この地域の以前の鉱物学的およびスペクトル分析から、月のサンプルは若いと予想していましたが、正確な年齢は不明でした。岩石の年齢は12億年から32億年の間と予測されていましたが、サンプル中の鉛同位体を検査した結果、実際の年齢は19億6300万年（±5700万年）であることが判明しました。これは、月の一部が、これまで考えられていたよりも最近まで、表面に液体の岩石（溶岩）が存在するほど高温であったことを示しているため、重要な意味を持ちます。研究チームの研究結果は本日、科学誌「サイエンス」に掲載されました。
月の玄武岩は、月面の冷えた岩石流のパッチワークの中に見ることができます。しかし、その年代を正確に知るには、科学者たちはサンプルを採取する必要があります。「私たちの研究結果は、溶岩の年代が20億年前であることを示しています。これは、月で採取された他のどの年代測定済みの溶岩流よりも10億年若いものです」と、マンチェスター大学の月地質学者キャサリン・ジョイ氏はギズモードへのメールで述べています。「また、これらの玄武岩は、これまで月の岩石で見られた玄武岩の種類と完全には一致しないことも示しており、月のマントルの別の部分に起源を持つことを示唆しています。」
「今、私たちが答えなければならない大きな疑問は、月がどのようにして、内部が溶けて表面で火山噴火を引き起こすほどの長い期間（つまり、形成後25億年）にわたって十分な熱を保持できたのかということです」とジョイ氏は付け加えた。
月のマグマの発生源はいくつか考えられます。月の形成初期、つまり月が現在よりもはるかに高温だった時期に、岩石が溶けた可能性も考えられます（地球もかつては非常に高温でした）。あるいは、アポロ計画で採取された月のサンプルに見られるように、月の物質の放射性崩壊によって熱が発生した可能性もあります。最近の研究チームは嫦娥5号のサンプルに放射性崩壊の証拠は見られなかったため、20億年前に何が岩石を溶かしたのかは依然として不明です。
他に考えられる原因としては、月への衝突（気づいていないかもしれませんが、月はクレーターだらけです）と潮汐加熱が挙げられます。月が地球の重力を引っ張って潮汐を引き起こすように、地球も月を引っ張ります。しかし、月にはプレートテクトニクスがないため、引っ張ったり押しつぶしたりすることで摩擦が生じ、熱が発生します。
「年代をアンカー（錨）のように考えるのが好きです」と、コロラド大学ボルダー校の惑星科学者で論文の共著者であるキャロリン・クロウ氏はビデオ通話で述べた。「今、私たちはこの一つのデータポイントを手に入れました。つまり、これがこの時期に起こったことは分かっています。そして今、この一つのデータポイントを説明するために、あらゆるモデルが必要なのです」と、約20億年前に何がこの岩石を熱したのかという不確実性について言及した。
ありがたいことに、さらなるデータが届きつつあります。嫦娥5号のサンプルは、NASAが主導する今後のアルテミス計画に向けたいわば前菜のようなもので、この計画ではさらに多くの岩石サンプルが地球に持ち込まれ、研究に利用される予定です。
月は他の惑星の表面の年代測定の基準となるため、これらの月の岩石から得られる情報が多ければ多いほど、他の惑星の年齢をより深く理解できるようになります。嫦娥5号の岩石は、月科学への新たな関心の始まりに過ぎません。
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