科学者らが小惑星に関する理解を一変させる可能性のある隕石を発見

科学者らが小惑星に関する理解を一変させる可能性のある隕石を発見

科学者たちは、2008年に地球に衝突しかけた小惑星の後に採取された隕石の破片の分析結果を発表しました。分析結果によると、母小惑星は巨大だったことが示され、特殊な保水型の小惑星は、これまで考えられていたよりも大きく、鉱物組成も異なる可能性があることが示唆されています。

研究結果は今週、ネイチャー・アストロノミー誌に掲載され、隕石の破片の化学組成を調べたものである。

破片の物語は2008年10月に始まります。科学者たちは、地球に衝突する軌道上にある小惑星の存在に気づきました。彼らは、小惑星の大部分が大気圏突入時に燃え尽き、もし残骸があったとしても、風に吹かれたヌビア砂漠の砂漠に落下するだろうと知っていました。これは、NASAの科学者を含む国際的な研究チームにとって、小惑星の到来を予測し、残存する破片を探す絶好の機会となりました。

この小惑星は比較的小型で、重さは約9トンでしたが、その残骸はごくわずかでした。砂漠から回収された隕石はわずか4キログラム(8.8ポンド)未満でした。それらはまとめて、近くの鉄道駅にちなんで「アルマハタ・シッタ」と名付けられました。小惑星が発見され、その後隕石の残骸が回収されたのはこれが初めてでした。

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アルマハタ・シッタの回収以来、様々な破片が分析され、小惑星の様々な部分の起源や化学組成に関する情報が明らかになっている。チームが調査した隕石サンプル(AhS 202と名付けられている)は、釘の頭に10個載せられるほど小さかったが、巨大な宇宙岩石に由来しており、その起源はアルマハタ・シッタの岩石塊と破片が結合する前のものだった。チームはサンプルの調査に赤外線とX線を使用した。その結果、破片は炭素質コンドライトであることがわかった。炭素質コンドライトは太陽系の初期に形成された隕石の一種で、地球に水をもたらし、地球の起源となった可能性がある。炭素質コンドライトは、これまで直径約62マイル(100キロメートル)を超える母天体(起源となる小惑星)からは生成できないと一般的に考えられていた。

しかし、研究者たちは、その小さな破片の中にトレモライトを発見しました。これは、形成に莫大な圧力を必要とする鉱物です。サンプル中にトレモライトが存在することは、起源となった小惑星の直径が640キロメートルから1800キロメートル以上(398マイルから1119マイル以上)の範囲にあることを示唆しており、小惑星帯最大の天体(実際には準惑星)であるケレスの軸上にあることを示しています。

「これは、これまで存在が知られていなかった非常に巨大な母天体の存在を示す証拠です」と、サウスウエスト研究所のスタッフサイエンティストであり、最近の論文の筆頭著者であるヴィッキー・ハミルトン氏は述べ、これが炭素質コンドライト中にトレモライトが存在する初めての事例であることを指摘した。「私たちの隕石コレクションにトレモライトの他の証拠がないという事実は、私たちが既に疑っていたことを裏付けるものです。つまり、地球上で発見できる隕石は偏ったサンプルであるというものです。」

この写真の明るいオレンジ色のトレモライトは、非常に大きな親小惑星でのみ形成されました。
鮮やかなオレンジ色のトレモライトは、非常に大きな母小惑星でのみ形成され得る。画像:VEハミルトン他、2020年/Nature Astronomy

小惑星は宇宙を猛スピードで飛び回るため、他の天体と接触する運命にあります。金属や鉱物の塊は、軌道を進むにつれて凝集したり崩壊したりを繰り返します。地球上で実際に隕石が発見されると、それは宇宙から伝わる物語の集大成であり、それを読み取る唯一の方法は、膨大な量の分析を行うことです。

「ある科学者グループが隕石の一つの破片を観察し、別のグループが同じ隕石の別の破片を観察すれば、太陽系の歴史の二つの異なる側面が見えてくるだろう」とハミルトン氏は語った。

ハミルトンの破片は巨大小惑星の起源を示唆する可能性があり、アルマハタ・シッタの別の破片はかつて原始惑星が存在したことを示唆する可能性がある。チームが最近行った電気顕微鏡による研究は、典型的な宇宙岩石のように見えるものから、その固有の物語、つまり巨大親小惑星との関連性を解明する、一種のリバースエンジニアリングである。これは、台所のカウンターでパンくずを見つけるようなものだ。どこから来たのかはわからないが、化学的に分析することで、それが生成された温度と圧力条件、そしてそのパンくずが本当に今朝のトーストから来たのか、それとも先週の誕生日ケーキから来たのかがわかるかもしれない。

炭素質コンドライトは他の種類の小惑星よりもはるかに稀ですが、新たな情報が空から降ってくる可能性はいつでもあります。隕石学者が注意深く観察し、あるいは幸運に見出せるかどうかが問題なのです。

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