月の水はおそらく地球から来た| 科学| スミソニアン - 記事、ブログ、驚くべき科学、科学、科学、私たちの惑星、宇宙

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地球の水は地球そのものと同じくらい古いかもしれない
水はどのようにして地球にやってきたのか？

アポロ時代の月の岩石の新しい同位体分析は、それらの中に閉じ込められた水がおそらく私たちの惑星から来たことを示しています。 Wikimedia Commons / Gregory H. Revera経由の画像

2009年9月、数十年にわたる憶測の後、月の表面に水の証拠が初めて発見されました。インドの宇宙機関によって打ち上げられた月探査機チャンドラヤーン-1は、月の表面を構成する鉱物の詳細な地図を作成し、アナリストは、いくつかの場所で、月の岩の特性が、6億メートルもトンの水。

それ以来、月の表面と内部の両方で、岩の細孔空間内に閉じ込められ、おそらく氷床で凍結することさえある水のさらなる証拠を見てきました。凍った水の存在が、いつの日か人間の恒久的な居住をはるかに実現可能にする可能性があるため、これはすべて宇宙探査愛好家を非常に興奮させました。

しかし、惑星科学者にとって、それは厄介な質問を提起しました：最初に水が月にどのように到着したのか？

Scienceに本日発表された新しい論文では、月の水は蛇口を開いたときに蛇口から出てくる水と同じ水源から発生しているように思われます。多くの科学者が、地球の水の全供給は、数十億年前に小惑星帯から移動した含水met石を介して最初に運ばれたと信じているように、アポロのミッション中に持ち込まれた月の火山岩の新しい分析は、月の水に根があることを示していますこれらと同じmet石で。しかし、ねじれがあります。月に到達する前、この月の水は地球上で最初でした。

月の岩の中のメルト包有物のクローズアップ。これらの包含物は、月に閉じ込められた水分量に関する手がかりを明らかにします。ワシントンカーネギー研究所地球物理学研究所ジョンアームストロングによる画像

ブラウン大学のアルベルト・ザール率いる研究チームは、火山ガラスの微小気泡（過冷却溶岩）内の水に含まれる水素の同位体組成とメルト包有物（ゆっくりと冷却されたマグマに閉じ込められ、後に凝固する溶けた物質の塊）を分析しました上の画像に示すように、アポロ時代の岩で。具体的には、通常の水素原子に対する重水素同位体（追加の中性子を含む「重い」水素原子）の比率を調べました。

以前、科学者たちは、太陽の近くで発生した水は遠方で形成された水よりも重水素が少ないため、水中ではこの比率が太陽系のどこで最初に形成されたかによって変化することを発見しました。月のガラスとメルト包有物に閉じ込められた水は、科学者が太陽系が形成された星雲の最も変更されていない残骸であると信じている炭素質コンドライトと呼ばれるmet石のクラスに見られるものと同様の重水素レベルを持つことがわかりました。地球に落ちる炭素質コンドライトは、火星と木星の間の小惑星帯に由来します。

多くの科学者が仮説を立てているように、彗星によって水が月に最初に持ち込まれたのは、重水素がより多い海王星のはるか遠くの遠隔地域であるカイパーベルトとオールトクラウドから来るためです。しかし、これらのサンプルの水が全体として月の水を表している場合、この調査結果は、水がはるかに近い水源、実際には地球上の水と同じ水源から来たことを示しています。

この類似性の最も簡単な説明は、若い地球と火星サイズの原始惑星との間の大規模な衝突が約45億年前に月を形成したとき、私たちの惑星の液体の水が何らかの形で保存されたシナリオです蒸発し、月になる固体材料とともに移動します。

しかし、現在の大規模な影響の理解では、この可能性を許容していません。このような巨大な衝突によって発生すると考えられる熱は、理論的にはすべての月の水を蒸発させ、それを気体の形で宇宙に送り出します。しかし、水が私たちの原始地球から他の形で月にどのように移動したかを説明するかもしれないいくつかの他のシナリオがあります。

可能性の1つは、初期の月が形成された瞬間に地球の高温大気を少し借りたので、衝突前の地球の岩石の化学組成に閉じ込められていた水は岩とともに蒸発したということです。影響を受けた後、この共有雰囲気に。この蒸気が合体して月の塊になり、水が月の物質の化学組成に結合します。別の可能性は、地球の岩の塊がキックオフされて月がその化学組成内にロックされた水分子を保持し、その後、月の内部の放射性加熱の結果として放出されたということです。

最近の月のミッションからの証拠は、極のクレーターだけでなく、月の岩には実際にかなりの量の水が含まれていることを示唆しており、この新しい分析は水がもともと地球から来たことを示唆しています。そのため、明らかに完全に乾ききっていないことを考えると、科学者は月がどのように形成されたのかについてモデルを再考することを科学者に強制します。