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【衝撃】「月に水がある証拠」は10年前のデータにあったが、新事実を“発掘”した...

荒涼とした景色が広がる月はどうやら、科学者たちが想像したよりもはるかにたくさんの水をたたえているようだ。 月の塵と大気を調査するために送り込まれたNASAの探査機LADEE(ラディ―)が、隕石が衝突する際に月面から放出される水を検出した。

更新日: 2019年04月17日

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Ryuu18さん

月の水は常に表面全体に存在する? 従来の通説を覆す新発見

月に水があるかどうかは、月面で反射した太陽光の強さを、分光計で測定することで調べられる。もし水が存在すると、近赤外線の波長域である3μm付近のスペクトルに反応が表れる。しかし、月面そのものもほぼ同じ波長で光っているため、水の情報のみを得るためには、水からの反射と月面からの放射とをきっちりと見分ける必要があった。そのためには、正確な温度の情報が必要となる。

チャンドラヤーン1はNASAが提供した可視光・赤外分光計を、そしてLROは月面の温度を正確に測れる観測機器を搭載している。これらのデータを組み合わせることで、月の水について正確に調べることができたのである。

これまでの研究では、月の水は北極や南極周辺の極地域に多く存在し、また月の一日(地球の29.5日)に応じて、水の存在を示す信号の強さが変動するとされていた。これを受けて、水の分子(H2O)は"ホップ"して動き回り、最終的に極域にあるクレーターの中の、永久影になっている低温領域「コールド・トラップ」に行き着き、何十億年にもわたって安定して存在し続けるようになると考える研究者もいた。

月に降り注ぐ流星群

毎年決まった時期に、地球と月は、彗星の軌道と交差する。彗星の中にはたくさんの岩屑をまき散らすものがある。そうした置き土産の大半は、地球の大気圏では燃え尽きる。この現象はふたご座流星群、ペルセウス座流星群、しし座流星群などの名称で呼ばれる。一方、空気のない月では、それらの隕石は月面に衝突する。

「何百万という数の細かい岩石が、雨のように降り注ぎます」と、ベンナ氏は言う。「われわれは29回の隕石群を確認しました。そのすべてが彗星と関連していました」

 こうした小さな粒子が月面に衝突する際、いちばん上にある細かい表土の層(レゴリス)を舞い上げる。そのおかげで、地表からわずか7.5センチメートルほど下の層に、予想よりもはるかに多くの水があることが判明した。

微小な隕石が衝突する際の衝撃によって、年間最大220トンもの水が放出されているという。月面付近には、これまで考えられてきたよりもはるかに大量の水が存在することになる。

もし月の表面の全体に、そしてつねに水分子が存在しているとすれば、月のどこにでも基地や都市を建設することができるかもしれない。

水分子は電気分解すれば水素と酸素になる。酸素は人が生きる上で欠かせず、また水素と酸素は、ロケットの推進剤や燃料電池に使うことができる。

しかし、ヒドロキシ基として鉱物などにくっついた状態で存在しているとすれば、抽出するのは手間がかかるため、容易には利用できないかもしれない。Poston氏は「ヒドロキシ基は水分子に比べ反応性が高く、資源としてはあまり魅力的ではありません」と語る。

水資源の謎は続く

月の向こうから現れる地球。インドの月周回機『チャンドラヤーン1号』に搭載されたNASAのレーダー「Moon Mineralogy Mapper(M3)」によって2009年に撮影された。

今回の発表によると、水氷は極域に複数ある永久影のクレーターのうち約3.5パーセントで存在が確認された。この少量でまばらな分布は、水の供給スピードが一定ではないこと、そして数十億年前に起こったとされる極移動が原因と考えられる。

極移動とは、北極と南極の位置が変動し、自転軸が移動する現象だ。大規模な火山活動や天体衝突などによって引き起こされるという。極移動に伴って氷が集まる永久影の場所も変わったことで、水の分布がまばらになったと研究チームは推測する。

全体でどれくらいの量が眠っているのか、そして水がどこから来たのか、いまだに解明されていない。水分を含む隕石の衝突が原因かもしれないし、月の形成時に何らかのかたちで水分が混じり、それが火山活動によって地表に出てきた可能性もある。水を調べることは、月の歴史を解明することにもつながるのだ。

●ネットでの声

月のテラフォーミングも夢ではない気がしてきた。 月面直下のどこにでも水がある、NASAの驚きの研究結果(ナショナル ジオグラフィック日本版) headlines.yahoo.co.jp/article?a=2019…

むかしのオカルト雑誌の、月には大量の水がある云々を思い出した。

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