中国の科学者が確認：1億2000万年前、月ではまだマグマ活動があった！

著者: Shi Xiangqi、Li Chuanfu

人類の月探査を通じて、月の地質活動がいつ停止したかは長年の謎であった。最近、中国科学院地質地球物理研究所の研究者らが行った研究により、新たな手がかりが得られた。研究者らは、嫦娥5号探査機が持ち帰った月の土壌サンプルに含まれる火山ガラスビーズを使って、1億2000万年前の月ではまだマグマ活動があったことを確認した。この発見は、月の地質活動の歴史についての理解を新たにするだけでなく、月の熱的進化の研究に新たな視点をもたらします。

月の噴火によって形成された火山ガラスの模式図 出典: 地質学・地球物理学研究所

マグマ活動：地質活動の「生命線」

マグマ活動は惑星の地質活動の重要な兆候の 1 つです。これは新しい地殻を形成するだけでなく、惑星内部の熱力学的プロセスとも密接に関係しています。科学者たちは、アポロ計画とルナ計画で持ち帰られた月のサンプルや月の隕石サンプルから、月の火山活動は遅くとも約30億年前に起こったと推測している。しかし、この理解は嫦娥5号探査機が持ち帰ったサンプルによって常に更新されています。

嫦娥5号の貴重な発見

2021年、中国の科学者たちは嫦娥5号が持ち帰った月の土壌サンプルを使い、20億年前の月では依然として大規模なマグマ活動が存在していたことを証明した。最新の研究により、この時点はさらに1億2000万年前まで遡りました。研究チームは、嫦娥5号が持ち帰った約3グラムの月の土から約3,000個のガラス玉を選別し、走査型電子顕微鏡、電子プローブ、イオンプローブなどの高精度科学機器を通じて、3つの火山ガラス玉を特定した。これらのガラス玉の形成時期は、ウラン鉛同位体システムの測定により、1億2000万年前と判明し、月面でマグマ活動が活発だった時期を示している。

火山ガラスビーズと衝撃ガラスビーズの違い

この研究における最大の課題の 1 つは、火山ガラスビーズと衝撃ガラスビーズをどのように区別するかでした。小惑星や隕石も月に衝突すると、同様の外観と組成を持つ衝突ガラスビーズを形成する可能性があるため、科学者による識別作業は大きな困難を伴います。アポロのサンプルのガラスビーズの研究を通じて、科学者たちは形態構造、主要元素と微量元素などに基づいたいくつかの識別方法を開発しました。今回の研究では、研究チームは硫黄同位体特性を新しい識別基準として使用し、火山ガラスビーズと衝突ガラスビーズをうまく区別しました。

この研究では、火山ガラスビーズと衝撃ガラスビーズを区別することが課題です。画像出典: 地質学・地球物理学研究所

若い月の火山活動の証拠

これらの若い火山ガラスビーズの発見は、1億2000万年前の月でまだマグマ活動があったことを裏付けるだけでなく、月の熱的進化に関する新たな手がかりも提供する。研究チームは、これらの火山ガラスビーズにはカリウム、希土類元素、リンが豊富に含まれており、発生源地域に高レベルの放射性元素が存在することを示していることを発見した。これらの元素の崩壊が、このような後期のマグマ活動の原因である可能性がある。月では大規模な後期マグマ活動は観測されていないが、局所的な加熱によって引き起こされる小規模な火山噴火は依然として存在する可能性がある。

この研究の結果は、月の地質活動に関する新たな証拠を提供するだけでなく、将来の月探査の方向性も示しています。嫦娥6号などの後続のミッションの実施により、月に関するより貴重な情報が得られ、月の秘密がさらに明らかになることを期待しています。これらの発見は、月の起源、進化、内部構造をより深く理解するのに役立ち、将来の人類による深宇宙探査に重要な科学的根拠を提供します。

月は地球の唯一の天然衛星として、人類の宇宙探査にとって常に重要な対象となってきました。中国科学院地質地球物理研究所によるこの研究は、月の地質活動に関する新たな証拠を提供するだけでなく、将来の月探査と科学研究への新たな扉を開くものでもある。科学技術の進歩と探査の深化により、月の謎は徐々に解明され、宇宙に対する理解がより豊かで深まると私たちは信じています。