
リュウグウに残された衝撃痕跡を再現 広島大・極地研等
広島大学、国立極地研究所(極地研)、及び物質材料研究機構(NIMS)、海洋開発機構(JAMSTEC)高知コア研究所、京都大学、大阪公立大学を中心とする研究グループは、小惑星リュウグウに似た物質や化学組織を持つ「CIコンドライト」という種類の隕石に小惑星同士の衝突を模擬した人工的な衝撃を加える実験を実施し、リュウグウの粒子で確認された衝撃による特徴を再現することに成功した。
小惑星リュウグウに代表されるC型小型惑星は、水を含んだ鉱物と炭素を含む岩石でできており、その構成は「CIコンドライト」と呼ばれる珍しい隕石に似ていると考えられ、今回の研究ではCIコンドライトに分類される世界的にも貴重な「オルゲイユ隕石」と、南極で発見されたCIコンドライトに似た隕石「Yamato980115」を使って、隕石が衝突を受けたときにどのような変化が起こるかを調べた結果、約4ギガパスカル(GPa)以下の弱い衝撃では、岩石にほとんど変化が起こらないことがわかった。これは、リュウグウの多くの粒子が比較的弱い衝撃しか受けていないという、これまでの説を裏付けた。
一方、4GPaを超えると水を含む鉱物や炭素を含む物質が熱によって水分やガスを放出し、ひび割れや破砕が進む。さらに10GPaを超えると、岩石の一部が溶けて泡のような空隙を持つガラス状の物質ができる。これは、水や二酸化炭素が衝撃の熱で抜け出した痕跡で、リュウグウの粒子の中には、ひび割れや小さな空隙を持つガラス状の物質も見つかっているが、その割合はごくわずか。実験結果から、リュウグウの表面を覆う砂や小石(レゴリス)の大部分は、強い衝撃ではなく比較的弱い衝撃で壊れた岩石が集まってできた「がれきの山」という考えが、より確かなものとなったという。
今回の研究により、小惑星リュウグウの粒子の多くは、強い衝撃を受けることなく形成されたことがわかった。今後は、リュウグウ粒子にわずかに残る衝撃の痕跡を詳しく調べたり、小惑星の深部に埋もれていると予想される強い衝撃を受けた物質の存在を探るとともに、他のC型小惑星や南極で見つかったC型小惑星由来の隕石を調べることで、太陽系の初期に起きた衝突や物質の動きについて、より詳しい全体像が明らかになることが期待できるとした。
◇
※リュウグウ:JAXAの探査機「はやぶさ2」が探査し、2020年に試料を地球に持ち帰ったC型小惑星。直径約900mの「がれきの山(ラブルパイル)」型天体と考えられている。
※CIコンドライト:太陽に最も近い化学組成をもつとされる原始的な隕石のグループ。水による強い変質(水質変成)を受けており、有機物や水に富む鉱物が含まれる。
※C型小惑星:太陽系内の小惑星の約8割を占める暗い天体。水を含む鉱物や炭素質の物質が多く、地球に落下した炭素質隕石と類似した組成を持つ。
※ギガパスカル(GPa):1GPaは約1万気圧に相当する。
※ラブルパイル:一度破壊された岩石が重力で再集合してできた天体構造。