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月の太陽系最大級クレーターと火山活動 ~最新の月の調査結果~

月の太陽系最大級クレーターと火山活動 ~最新の月の調査結果~衛星
月の太陽系最大級クレーターと火山活動 ~最新の月の調査結果~

 

1969年7月20日、アポロ11号に乗り込んだ ニール・アームストロングとバズ・オルドリンが人類初の月面着陸に成功してから約50年。

この半世紀の間に行われた 様々な調査や研究によって、それまで謎に包まれていた 月の真実の姿が次々と解明されてきました。

今回は 最新の調査結果により解明された、月の真実の姿についてご紹介します。

 

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月面に発見された水

1970年代に 月面探査を実施した、アポロ15号と17号によって 地球に持ち帰られた結晶から、月の地底に大量の水が存在する可能性が発見されました。

月の火山付近において採取された この火山噴出物の結晶は、アメリカ合衆国政府の援助を受けたブラウン大学で解析が行われました。

査読科学雑誌 ネイチャージオサイエンスに掲載された論文によれば、彼らの解析結果は、月の地表内部に大量の水が埋蔵されていることの証明に十分なものだったようです。

この発見は、これからの月における様々な計画に大きな飛躍を与えるだけではなく、月面に人類がいまだ確認できていない生物が生息している可能性についても示しています。

 

水の発見によるこれからの月面探査

論文を執筆したシャイ・リー氏によれば、これまで月の極地にのみ存在していると考えられていた月の水が、この研究によりそれ以外の場所にも存在している事が判明したとのことです。

このことは、今後の月における有人ミッションの際に、調査隊員が水を地球から持参する必要がなくなる可能性を示唆しています。

また、アメリカ航空宇宙局(NASA)の科学者アンソニー・コラプレーテ氏は、この論文は、火山時代から月に水が存在していたことと、現在もその内部に存在し続けていることを示しており、このことは、今後人類が目指す月への移住にとって大きな足がかりとなると研究結果を評価しています。

さらに、この発表をうけた欧州宇宙機構(ESA)局長にあっては、「各国が月面基地建設に意欲をあげており、月面基地は近い将来完成するだろう。」と希望に満ちたコメントを発したということです。

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耳たぶ上の崖

2010年にアメリカ航空宇宙局(NASA)の月周回無人衛星であるルナ・リコネサンス・オービターが、後に 耳たぶ上の崖 と命名されることになる 月面の断層を発見しました。

発見当初は、液状の外殻が 冷却されることで発生した収縮により、上部の硬い地殻にひび割れが走ったと考えられていました。

しかしながら、通常その場合に発生する断層は、特定のパターンを形成しない衝上断層ですが、月面の75%をとらえた高解像度画像解析により、耳たぶ上の崖には特定のパターンが存在することが確認できました。

このことは、外殻冷却による 収縮以外のなんらかの力が、断層形成に影響していることを示しています。その可能性があるのが、月が地球の周囲を楕円軌道を描いて回ることによる 引力の変化です。

アメリカ国立航空宇宙博物館のトーマス・ワターズ氏の見解では、その引力の変化と外殻冷却による収縮が組み合わさり、現在でも断層は活発に形成されており、そのことが月面の地殻変動の主原因になっているということです。

この説が正しければ、月が地球から最も離れた位置を取る遠地点において、地殻にかかる圧力は最大になります。つまり、遠地点において、断層のずれが原因となる 浅発月震を観測できる可能性があります。

地球の海における潮の満ち引きは、月の引力が原因となり発生していることは周知の事実ですが、月に対する地球の引力もまた、月へ大きな影響を与えているということです。

 

技術革新による収集データ精度の向上

アメリカ合衆国アリゾナ州立大学のマーク・ロビンソン氏は、彼が研究責任者を務める人工衛星カメラ「LROカメラ」により、月面地殻の新たな特徴が次々と発見されていると述べています。

彼の話によれば、当初は満足のいく範囲を調査できなかったものが、今では狭角カメラによる 月面画像が その面積の2分の1を上回り、構造的なパターンがはっきりと確認できるようになったということです。

2009年に月面探査をおこなった LROは7種の観測機器を搭載しており、様々な月面データの収集に成功しました。

こうした詳細なデータは、これまで解析できなかった情報を得ることに繋がり、今後の研究の大きな手がかりとなっていきます。

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太陽系最大級クレーターの謎

話は変わりますが、月の裏側には南極エイトケン盆地と呼ばれる、太陽系最大級のクレーターが存在します。

その大きさは月面の25%を占めており、しかも、その内部にはハワイ島5つ分のとてつもない大きさの金属塊が埋蔵されているとされています。

アメリカ合衆国ベイラー大学のピーター・ジェームズ氏は 次の2つの情報から、そのこと導き出しました。

まず1つ目は、アメリカ航空宇宙局(NASA)が月探査機GRAIL (グレイル)を用いて作成した、月の重力場分布図です。

重力場分布図では、南極エイトケン盆地が 他の場所と比べて高密度になっており、その内部に鉄が多く含まれることを示唆していました。

もう一つの情報は、先程説明させていただいた、ルナ・リコネサンス・オービターが収集した地形のデータです。

この2つの情報を組み合わせて算出した 金属塊の質量は218京Kgに及び、地下300km地点まで到達しているということです。

これまで 南極エイトケン盆地の陥没は 収縮が原因だと考えられてきましたが、この金属塊の重量によるものであることが判明しました。

 

小惑星衝突説

ピーター・ジェームズ氏の説によれば、この金属塊は、月のマントルにクレーターを作り出した小惑星の金属がめり込んでいるものであるということです。

条件が整っている場合、月面に衝突した小惑星の鉄やニッケルで形成された金属コアが上部マントルにまで到達する可能性あることは、コンピューターのシミュレーションにより証明されてます

今から40億年前、そこに衝突した小惑星のコアは マントル内に留まり、そこから沈み込むことなく現在に至ったのです。

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火山活動説

もう一つ可能性として指摘されるのは、月の火山活動です。酸化チタンという非常に重量が大きい物質が、月のマントル内には高密度で存在しています。

このことは、火山活動により流れ出たマグマが冷却され、固まったことでマントルが形成された証と考えられています。

そのマントルを形成する過程で、南極エイトケン盆地の地底に酸化チタンが集まったのではないかというのが、火山活動説です。

 

神秘の惑星、月

いずれの原因であれ、月の内部がとても興味深いことを 金属塊は語っています。例えば、金属塊が月の中心部まで沈み込んでいくほどには溶解していないことも、その一つです。

金属塊の質量が衝突した小惑星と同程度であるならば、月の一生の後半における最大温度は1480℃と計算され、地震学による推定値と一致します。

また、月が大量の熱エネルギーを消費してきた証明にもなります。現在も 中国の玉兎2号が 南極エイトケン盆地内の調査を実施しており、また新しい発見がもたらされるかもしれません。

 

いかがでしたか?
今回は最新の調査によってもたらされた、月の姿について説明させていただきました。現在も解明できていないことが多くある月ですが、人類の技術の進歩により 少しずつその全貌が見えてきています。我々一般人が、気軽に月面旅行を楽しむ日が、もうそこまで来ているのかもしれません。
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