1969年にメキシコに落下した隕石の磁気データを解析し、太陽系の起源を解く

ロチェスター大学の研究チームが、1969年にメキシコに落下した隕石の磁気データを解析しました。初期の太陽系の磁化を忠実に記録できる他の鉱物と隕石を特定することができました。太陽系の初期の起源及び、一部の惑星が居住可能であったなどの証拠となる可能性があります。

In a new paper published in the journal Nature Communications Earth and Environment, researchers at the University of Rochester were able to use magnetism to determine, for the first time, when carbonaceous chondrite asteroids—asteroids that are rich in water and amino acids—first arrived in the inner solar system. The research provides data that helps inform scientists about the early origins of the solar system and why some planets, such as Earth, became habitable and were able to sustain conditions conducive for life, while other planets, such as Mars, did not.

参照元：https://www.rochester.edu/newscenter/rochester-researchers-uncover-key-clues-about-the-solar-systems-history-463472/
– ロチェスター大学 University of Rochester, December 4, 2020 –

研究者は太陽系の歴史についての重要な手がかりを明らかにします。

新しい手がかりは、太陽系の進化と居住可能な惑星としての地球の起源のより良い理解につながります。

ロチェスター大学の研究者は、磁性を使用して、炭素質コンドライト小惑星（水とアミノ酸が豊富な小惑星）を初めて決定することができました。

この研究は、太陽系の初期の起源と、地球などの一部の惑星が居住可能になり、生命を助長する条件を維持できたのに対し、火星などの他の惑星はそうではなかった理由について科学者に知らせるのに役立つデータを提供します。

この研究はまた、新しい太陽系外惑星の発見に適用できるデータを科学者に提供します。

ロチェスター大学の地球環境科学科の教授であり、の芸術、科学、工学の研究部長であるウィリアムR.ケナンジュニアのジョンタルドゥーノ氏は話します。

「太陽系外惑星の膨大な数の発見を参照して、この歴史を定義し、太陽系外惑星のイベントが類似していたのか、異なっていたのかを推測することに特別な関心があります。これは、他の居住可能な惑星の探索のもう1つの要素です。」

一部の隕石は、小惑星などの宇宙物体からの破片です。

これらの破片は、「親の体」から離れた後、大気圏を通過して生き残り、最終的には惑星や月の表面に衝突することができます。

隕石の磁化を研究することで、研究者は、物体がいつ形成され、太陽系の歴史の初期にどこに位置していたかをよりよく理解することができます。

タルドゥーノ氏は話します。

「数年前、小惑星に由来する隕石の磁性を利用して、磁性鉱物が形成されたときにこれらの隕石が太陽からどれだけ離れているかを判断できることに気づきました。」

隕石とその親体の起源についてさらに学ぶために、タルドゥーノ氏と研究者たちは、1969年に地球に落下してメキシコに上陸したアエンデ隕石から収集された磁気データを研究しました。

アエンデ隕石は、地球には、太陽系で最初に形成された固体であると考えられている鉱物（カルシウム-アルミニウム含有物）が含まれています。

これは最も研究されている隕石の1つであり、何十年もの間、原始的な小惑星の親体からの隕石の典型的な例であると考えられていました。

オブジェクトがいつ形成され、どこに配置されたかを判断するために、研究者はまず、科学界を混乱させていた隕石に関するパラドックスに対処する必要がありました。

隕石はどのようにして磁化を獲得したのでしょうか。

最近、一部の研究者が、アジェンデのような炭素質コンドライト隕石が地球のようなコアダイナモによって磁化されたと提案したときに論争が起こりました。

地球は、組成と密度によって分離された地殻、マントル、コアを持っているため、分化した体として知られています。

彼らの歴史の早い段階で、惑星体は十分な熱を得ることができるので、広範囲に溶けて、密度の高い物質である鉄が中心に沈みます。

この論文の最初の著者であるロチェスターの大学院生ティム・オブライエン氏による新しい実験では、以前の研究者によって解釈された磁気信号は実際にはコアからのものではないことがわかりました。

代わりに、オブライエン氏は、磁性はアジェンデの珍しい磁性鉱物の特性であることを発見しました。

このパラドックスを解決した後、オブライエン氏は、初期の太陽系の磁化を忠実に記録できる他の鉱物と隕石を特定することができました。

次に、Tardunoの磁気グループは、この作業を、物理学と天文学の教授であるEric Blackmanの理論的作業、および大学院生のAtmaAnandとRochester’sLaboratory for LaserEnergeticsの計算科学者であるJonathanCarroll-Nellenbackが率いるコンピューターシミュレーションと組み合わせました。

これらのシミュレーションは、太陽風が初期の太陽系の物体の周りを覆い、太陽風が物体を磁化したことを示しました。

これらのシミュレーションとデータを使用して、研究者たちは、炭素質コンドライト隕石が分裂した親小惑星が、太陽系の歴史の最初の500万年以内に、約45億6200万年前に太陽系外から小惑星帯に到着したと判断しました。

タルドゥーノ氏によると、分析とモデリングは、木星の動きのいわゆるグランドタック理論をさらにサポートするものです。

科学者たちはかつて、太陽から一定の距離にある塵とガスから形成された惑星や他の惑星体を考えていましたが、今日の科学者は、木星や土星などの巨大惑星に関連する重力が惑星の形成と移動を促進できることを認識しています。

グランドタック理論は、小惑星が巨大惑星木星の重力によって分離され、その後の移動によって2つの小惑星グループが混合されたことを示唆しています。

彼はさらに、「炭素質コンドライト小惑星のこの初期の動きは、太陽系の開発の後半に、水に富む物体をさらに散乱させるための段階を設定します。

これは、太陽系外惑星に共通のパターンである可能性があります。