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ツングースカの空中大爆発 ~地球を襲う小惑星アポフィス~

ツングースカの空中大爆発 ~地球を襲う小惑星アポフィス~科学
ツングースカの空中大爆発 ~地球を襲う小惑星アポフィス~

 

地表にクレーターを作るような隕石の落下は滅多に発生することはありませんが、空中で爆発するものであれば珍しいものではありません。

そうした現象は火球と呼ばれ、1988年以降現在までの間に、860回の発生がアメリカ航空宇宙局により観測されています。

今回はそんな火球と呼ばれる現象について、太古に起こった大爆発、1908年に発生したツングースカ大爆発に加え、将来予測されているものも含めご紹介します。

 

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43万年前の大爆発

太古に起こった大爆発は、現在から約43万年前の南極上空で発生したとされています。規模としては、ツングースカ大爆発を上回るとされる この爆発では、クレーターは形成されませんでした。

では、どのようにして43万年も過去の大爆発を知ることができたのでしょう。その答えは、Science Advancesに掲載された研究の中にあります。 

今回の研究では、17個の隕石粒子が、東南極ドロンニング・モード・ランドにあるセールロンダーネ山地の中から発見されました。

粒子は、0.5ミリメートル以下という大きさですが、電子顕微鏡により分析を行った結果により、凝集小球という火球由来の物質であると判定されています。

粒子の構成は、ニッケル含有鉄 及び かんらん石からなっており、希少な隕石であるパラサイトの構成と一致するため 宇宙起源のものであると判断されました。

また、酸素の同位体である酸素18の含有量が少ないことも判明しており、このことから これまでに南極で発見された凝集小球と同じ爆発に由来する事を示しています。

これまで発見された凝集小球は広範囲に広がっているにもかかわらず、クレーターは発見されていないことから、それらの凝集小球は かなり大規模な空中爆発により作られたと推測されています。

 

大爆発の原因と今後の調査

この火球発生の原理は確実に解明されたわけではありませんが、ある程度のプロセスは推測されています。大気圏に突入した隕石前方で圧力が高まり、その圧が隕石に入っていた亀裂内部に侵入したことは容易に想像できます。

そして、その大気の圧力が隕石内部から外向きに広がった結果、隕石の爆発に至ったというのが通説です。この爆発に伴い、隕石のかけらは蒸発しながら地上へ散乱することになります。

散乱したかけらは南極の氷と混ざり合い、冷却されて再び結晶化します。南極の氷などの低温の環境では、酸素18の濃度は低くなるため、その濃度が低い凝集小球が作られたと考えられます。 

この研究を 中心になり進めたイギリスケント大学のマティアス・ファン・ヒネケン氏は、同様の爆発が人口密集地で発生すれば大惨事になっていたと語っています。

また、ヒネケン氏はこの爆発の秘密を完全に解明するためには、海底の堆積物の調査が必要になってくるとも述べています。

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ツングースカ大爆発

ツングースカ大爆発とは、1908年にロシア連邦クラスノヤルスク地方 上空で発生した、大規模な隕石の爆発です。爆発により発生した強烈な爆風により、半径50キロメートルの森林が焼き尽くされました。

そのツングースカ大爆発について、Icarusに2013年のチェリャビンスクで発生した爆発のデータを基にした研究が掲載されました。

その研究によれば、ツングースカ大爆発と同規模の爆発が発生する頻度は、数千年に一度であることが判明したということです。

 

エヴェンキ族の目撃者 

当時、ツングースカ大爆発の影響により世界中で地震が観測され、地域によっては その自身規模はマグニチュード5にも達しました。 

爆発発生地が人口の少ない地域であったため、数少ない目撃者となった エヴェンキ族の証言では、空中を光の筋が横切ったあと 閃光が発生し、衝撃波と共に大きな爆発音が発生したそうです。 

彼は、空が燃えていたと表現しており、爆発時には自分の衣類が燃えているかと思うほどの熱波に襲われ、座っていた椅子から転げ落ちたそうです。

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発見されなかったクレーター

ロシアの鉱物学者であるレオニード・クーリック氏が、現地の科学調査に乗り出したのは 爆発から10年の月日が経過した後のことでした。

現地ガイドのエヴェンキ族は、当時の爆発を 雷神アグダの天罰と信じていたようですが、クーリック氏は隕石が原因であると考え、調査に臨んでいました。

しかしながら、隕石によるものであれば かならずそこにあるはずのクレーターが、どこを探しても見つかりませんでした。かわりに見つかったのは、半径8キロの範囲で 木々がなぎ倒され、焼失している状況です。

クーリック氏はあきらめずに3回の調査を実施したが、小さな沼が見つかった程度で、結局クレーターは発見はされませんでした。

 

ツングースカ大爆発の原因

その後、数十年間議論は続けられ、ツングースカ大爆発の原因は現在では次の2つに絞られています。

爆発発生から数日間周辺の夜空が輝いたことを根拠に、イギリスの天文学者である F・J・Wウィップル氏が主張した彗星爆発説が一つ目です。もう一つは、小惑星のような天体が爆発したという説です。

軌道のモデル化を実施した結果、83%の確立で 小惑星の様な軌道をたどったことが確認され、こちらの説の方が現在では真実に近いと考えられています。

現地で採取された樹脂の分析結果から、岩石小惑星に多く存在する物質が高濃度で検出されたこともこの説を後押ししています。

また、クレーターが発見されなかったことから、爆発は空中で発生したものと推測されています。

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チェリャビンスク爆発からの推測

2013年には、ロシア連邦のチェリャビンスクでも、同じ形の隕石爆発が発生しました。爆発の衝撃により、町の窓ガラスが割れるなどの被害が発生したほか、負傷者が1600人も発生し大事件となりました。

この爆発については、多くの目撃者がいた上、最新の機器による観測も実施されました。

アメリカ航空宇宙局で惑星防衛を担当しているリンドレー・ジョンソン氏は、この爆発を宇宙の目覚ましと名づけ、小惑星の地球衝突を防止する体制確立を主張しました。

シリコンバレーのエイムズ研究センターでは、ツングースカ大爆発の再調査を主張するワークショップが開催され、その場で先述の研究が発表されたのです。

このチェリャビンスクの隕石の大きさは、5階建ビル程度あり、地上24キロメートル地点で爆発された可能性が高いとされています。

この観測結果と、当時のツングースカ大爆発を比較すると、ツングースカの隕石の直径は約80メートル、速度は時速5万4700キロメートルで大気圏突入したと推定されます。

ツングースカ大爆発により生み出されたエネルギーは、セント・ヘレンズ山の噴火1980回分に相当するということです。

このレベルの爆発の発生確率は数千年に一度とされていますが、アメリカ航空宇宙局は地球への衝突軌道を描く小惑星検出システムを改善すると宣言しています。

 

将来地球を襲うアポフィス

2009年、ロシア宇宙庁長官であるペルミノフ氏が、ツングースカの3倍以上の規模を持つ小惑星アポフィスが2032年に地球に衝突する可能性があると発表しました。

ペルミノフ氏の話によれば、ロシア各地の専門家から、小惑星の破壊や核爆発を伴わない特殊装置を利用した軌道修正計画案が寄せられているということです。

このアポフィスは2004年に発見されており、アメリカ航空宇宙局は2029年に衝突する可能性を示していました。

アポフィスに関しては様々な説が存在し、南米では2036年に衝突するという説もあるとされています。

 

いかがでしたか?
今回は、太古に起こった大爆発、ツングースカ大爆発から、将来予測されているアポフィス衝突まで説明させていただきました。アポフィス衝突については、現在でも正確な予測を行うことは困難とされています。今後科学技術の発達により、衝突の予測とその回避ができるようになることを願っています。
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