南極大陸は43万年前に強力な「空中爆発」によって破壊された

南極大陸は43万年前に強力な「空中爆発」によって破壊された

地球の表面に直接衝突する小惑星は広範囲にわたる被害をもたらす可能性があるが、東南極で発見された新たな証拠が示唆するように、突入時に爆発する小惑星も同様に壊滅的な被害をもたらす可能性がある。

本日Science Advances誌に掲載された研究によると、火成岩でできた極小の黒い球体は、約43万年前に南極のセール・ロンダーネ山脈で起きた大惨事の証拠だという。直径100~150メートル(330~490フィート)の物体が地球の大気圏に突入したが、地表に衝突してクレーターを形成する代わりに、地表に到達する前に爆発した。

これは良いことのように聞こえるかもしれないが、地球化学者で惑星科学者のマティアス・ファン・ギネケン氏が電子メールで指摘したように、この「空中爆発」現象は南極の氷の表面を破壊し続けた。

物体が爆発した際、「超高温のガス雲」が発生した。これは「小惑星が大気圏突入時に蒸発したこと」によるものだと、研究の筆頭著者であり、英国ケント大学の研究員でもあるヴァン・ギネケン氏は説明する。この雲は微細な溶融粒子と灼熱の蒸気を多く含み、ジェット機のように超高速で飛行した。「南極の氷床に到達した際に勢いを失う時間がなかった」とギネケン氏は説明する。このジェット機は地表に到達した時点でも、秒速数マイルに近い速度で移動していた。

この出来事でクレーターは形成されなかったが、高温のガス雲と接触した領域の温度が数千度に達し、地獄のような光景が広がった。

「つまり、その直下にいたものはすべて蒸発していたということです」とファン・ギネケン氏は説明した。「さらに、小惑星が地表近くで爆発したことで、巨大な衝撃波が発生しました」と彼は述べ、もし今日、居住地の上空で同様の現象が起こった場合、「数百キロメートルにわたって壊滅的な被害をもたらすでしょう」と付け加えた。

確かに、小惑星は地表に衝突した場合にのみ脅威となると考えがちですが、南極で起きたこの古代の出来事は、空中爆発の壊滅的な可能性を恐ろしく思い起こさせるものです。ヴァン・ギネケン氏が指摘したように、「空中爆発は無視すべきではない危険です。主な理由は、はるかに大きな小惑星によるクレーター形成の衝突よりもはるかに頻繁に発生するためです。」

2013 年にチェリャビンスク隕石によって生じた煙の跡。
2013年にチェリャビンスク隕石が残した煙の軌跡。画像:アレックス・アリシェフスキー(フェアユース)

近年、少なくとも2件の空中爆発が記録されていますが、どちらも南極で新たに記録された爆発よりもはるかに小規模でした。1908年に発生した有名なツングースカ大爆発は最も顕著な例で、爆発した小惑星がシベリアの830平方マイル(2,150平方キロメートル)にわたって数千万本もの樹木をなぎ倒しました。2013年には、ロシアのチェリャビンスク上空で小惑星が爆発し、住民を恐怖に陥れ、広範囲にわたって窓ガラスが割れました。

しかしながら、目に見える証拠、つまり識別可能な衝突クレーターがないため、科学者たちはこれらの悲惨な出来事の他の歴史的事例を特定するのに苦労してきました。課題は、地質学的記録の中で空中爆発の痕跡を見つけることです。

南極大陸セール・ロンダーネ山脈から回収された衝突粒子。
南極大陸セール・ロンダーネ山脈から回収された衝突粒子。写真:スコット・ピーターソン

この捉えどころのない証拠を求めて、ヴァン・ギネケン氏は、共著者であるブリュッセル自由大学のスティーブン・ゴデリス氏、そしてプリンセス・エリザベート南極基地のアラン・ユベール氏とともに、南極のセール・ロンダーネ山脈へと向かった。3人は、ベルギー連邦科学政策局の資金提供を受け、微小隕石の探査を明確な目的として組織された2017~2018年ベルギー南極隕石探査隊のメンバーだった。この研究の大部分は、ヴァン・ギネケン氏がブリュッセル自由大学とブリュッセル自由大学のベルギー王立自然科学研究所に勤務していた時代に行われた。

研究チームはヴァルヌムフィエレット山の山頂で丸一日を過ごし、古代の氷河浸食を受けた地表から氷河堆積物を採取した。基地に戻ると、「微小隕石や、非常に珍しい形状の粒子、まるで複数の球状体が高温で融合したような粒子を見つけるのに時間はかかりませんでした」とファン・ギネケン氏は述べ、さらにこう付け加えた。「これらは微小隕石ではないものの、地球外からのものである可能性が高いため、大規模な隕石衝突によって生じた可能性は十分に考えられました」

https://gizmodo.com/earth-is-safe-from-infamous-asteroid-apophis-for-the-ne-1846573471

科学者たちは合計17個の黒色の球状火成岩粒子を発見した。顕微鏡とレーザー技術を用いて、粒子は100~300マイクロメートルの幅で、オリビンと鉄スピネルという鉱物がガラスの小片によって融合していることを発見した。しかし、科学者たちがこれらの粒子が地球外のものであると認識したのは、そのコンドライト組成と高いニッケル含有量によるものだ。実際、「コンドライトは原始的な隕石であり、地球に落下する隕石の中で最も一般的な種類です」とファン・ギネケン氏は説明した。

研究チームはこれらの粒子の年代を特定するために、南極のEPICAドームCとドームふじの氷床コアで以前に発見された他の衝突粒子と組み合わせた。ファン・ギネケン氏によると、これらの氷床コアでは、大規模な「隕石衝突イベントが薄い地球外塵の層として記録されていた」という。これらの粒子はすべて同じ時期に遡り、約43万年前の単一のイベントから形成されたと考えられる。

この新たな研究は、地質学的記録から隕石の空中爆発を探す方法を実証したという点で重要である。しかし同時に、このような現象がもたらす脅威を改めて認識させるものでもある。もし今日、大都市の上空でこのような現象が起こった場合、数百万人の死傷者が出るだろうと、ヴァン・ギネケン氏は述べている。

地球上で過去の空中爆発の兆候を探し続けると同時に、上空で潜在的な脅威を監視する必要がある理由。

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