新たな研究によると、太陽系の初期に形成された隕石には液体の水が含まれている可能性があり、数十億年前に隕石が水やその他の生命の源を地球にもたらしたという説に信憑性を与えている。
炭素質コンドライトは、その起源を太陽系の形成にまで遡る隕石の特別なグループです。地球上で発見された破片には、水が存在する場合にのみ存在する鉱物や、生命の構成要素であるアミノ酸などの有機化合物など、興味深い情報が含まれていることが分かっています。
その結果、炭素質コンドライトは、地球上に水がどのようにしてもたらされたのかを示す有力な候補となりました。確実な答えを見つけるには、もし炭素質コンドライトが水とともに地上に落下し、私たちが幸運にもその岩石を発見し回収できれば良いでしょう。コンドライトは、隕石の仲間としては稀ですが、今でも定期的に地球に衝突しています。
それは非常に難しい課題です。小惑星リュウグウは、日本がはやぶさ2探査機で到着する以前、非常に長い間、水が乾いていたことが最近発見されました。これまで科学者たちは、炭素質コンドライト上で流体の流れがかつてあったことを認識していましたが、それがどのくらい最近に起こったのかは分かっていませんでした。これまでの年代測定法では、これらの岩石には地球形成直後の約45億年前という早い時期に水が存在していたことが示されています。
「これらすべてから、いかなる変質も、そしていかなる水の存在も、非常に古い時代のものだという仮説が導き出されます。そこで私たちの検証は、若い頃に変質が起こった可能性があるかどうかを調べることでした」と、オーストラリア、シドニーにあるマッコーリー大学の同位体地球化学者、サイモン・ターナー氏はビデオ通話で述べた。「つまり、これらの隕石にはまだ氷が残っているということです。」ターナー氏は、今週Scientific Reports誌に掲載された、炭素質コンドライトにおける液体の流れを記述した新論文の筆頭著者である。
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マッコーリー大学、フロリダ州立大学、パリ自然史博物館の研究チームは、これらの炭素質コンドライトが過去数十万年、つまり宇宙と地質学の時間スケールで言えばごく最近、ある程度の液体を含んでいたことを発見した。
すべての隕石は落下しますが、落下が目撃されたものだけが「落下」と呼ばれます。ターナー氏のチームは、炭素質コンドライトの落下物のみを研究に使用しました。これは、宇宙から来たばかりのこれらの岩石は、到達した時期が明確で、地球上で何と接触したか（つまり、何に汚染されている可能性があるか）が分かっているためです。研究対象となった隕石は、世界各地から集められました。一つはカリフォルニア・ゴールドラッシュの発祥の地サッターズ・ミルから、もう一つはロシアの凍った湖に落下した隕石など、世界各地から集められました。
研究チームはこれらの宇宙岩石からサンプルを採取し、ウラン・トリウム年代測定法を用いて水の流れの年代を測定した。この方法では、2つの元素の同位体を測定して年代を判定できる。この場合、問題は隕石自体の年代ではなく、岩石内部で液体が移動していた年代であった。ウランは液体中で非常に流動性が高いのに対し、トリウムは流動性が低い。そのため、隕石内部でウランがトリウムに対していつ移動したかを観察することで、水がいつ移動したかを推測することができた。
「もし遺体の上に氷があり、氷が溶けて移動した理由があり、それが過去100万年以内に起こったのであれば、ウランとトリウムの挙動が異なると予想されるはずだ」とターナー氏は語った。
つまり、宇宙岩石の上であろうと川底であろうと、液体が流れると、同位体が移動し、流れの短期的な記録が残る。この痕跡は、時間が経ちすぎると消えてしまう。具体的には、同位体が100万年以内に移動した場合、研究チームはその混乱を検知できるだろう。
研究チームのサンプルの一部に見つかった液体の動きが最近だったことは興味深い。数十万年前まで液体が流れていたとすれば、炭素質コンドライトにはまだ氷が含まれている可能性が高いことを意味する。
カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の地球化学者エドワード・ヤング氏は、今回の論文とは関係のないメールで、今回の研究は「非常に興味深く」「洗練されている」と述べた。ヤング氏は、NASAが現在実施中のオシリス・レックス探査ミッションのおかげで、他の科学者たちがつい最近、小惑星ベンヌに広範囲にわたる水の流れがあることを解明したばかりだと指摘した。
次のステップは、地球の大気圏を火球として落下しなかった宇宙岩石を検査することです。火球は激しいプロセスであるため、これらの小惑星の氷がどのように溶けたのかは正確には解明されていません（宇宙船で持ち帰ったサンプルは有用でしょう）。その間、研究者たちは落下した宇宙岩石を調べ、落下の新たな証拠がないか空を見守ることになります。
