この記事を読んだら、あなたも自然の中で隕石を拾えるようになります！

私は隕石の研究をしてきましたが、

でも、それは私にとっても初めてのことだった。

地球に落ちてくる星々を自分の目で見てください。

晴れた夜に空を見上げると、流れ星が見えることがあります。流星群があるとき、若者はたいてい、誰がより多くの流星を見ることができるかを競い合います。

▲2001年 しし座流星群

実際のところ、流星と隕石の間には関係はありません。流星は宇宙に存在する小さな塵の粒子で、地球の大気圏を高速で通過する際に摩擦によって光と熱を放出します。そのため、流星の大部分は燃え尽きてしまい、ごく一部だけが残る可能性があります。これらの流星からの塵を探したい場合は、宇宙ステーションで収集するなど、大気圏外に出るのが最善です。

▲火の流星

隕石は火球と関係があります。火球は大気圏に突入する小惑星です。それは秒速10キロメートル以上、あるいは20キロメートル以上の速度で地球に衝突します。地球の大気圏を通過する際に高速摩擦により火の玉を形成します。火の玉は大きいことが多いため、完全に燃え尽きなかった部分は地面に落ち、私たちが拾い集めます。これが隕石と呼ばれるものです。

本物の隕石と偽物の隕石を見分けるにはどうすればいいですか?

隕石の落下過程から、隕石には地球の岩石とは異なる特徴があることがわかります。高温燃焼の過程で、表面が溶けて急速に冷えて、溶融地殻と呼ばれるガラス層を形成します。

▲本物の隕石

表面のガラスは厚さが1ミリ程度と非常に薄く、隕石内部とは全く異なるため、簡単に見分けることができます。さらに、このガラス層は多角形に割れる傾向があり、時間が経つにつれてそれが非常に顕著になります。

私たちは、愛好家から送られてくるいわゆる隕石を受け取ることがよくありますが、そのほとんどは偽物です。私たちに送られてきたサンプルの中には、表面に「フュージョンクラスト」があるものもありますが、実際には、そのほとんどは砂漠の石の漆であり、この漆は内部の構成要素と連続しています。また、中には黒い鉄鉱石も混じっていますが、これは本物の隕石ではありません。

溶融殻は隕石の最も重要な特徴であり、本質的には表面のガラス層です。フュージョンクラストのほとんどは黒色ですが、ごく少数の非常に特殊なものは、翡翠のような美しい緑色をしているようです。

隕石の約90％には金属粒子が含まれています。金属は非常に錆びやすいことが知られているため、溶融殻を取り除いた後の隕石の内部構造は、さまざまな色合いの錆びた茶色として現れることがよくあります。これは、ほとんどの隕石を識別するための重要な特徴でもあります。

▲コンドライト

隕石には金属成分の他に、非常に小さな丸い石球も含まれています。これは重力のない状態で溶解して形成されるため、その形状は非常に丸く、コンドリュールと呼ばれます。コンドリュールを持つ隕石はコンドライトと呼ばれます。

さらに、皆さんがよくご存知の、鉄隕石と呼ばれる金属でできた隕石もあります。ウルムチ市の新疆地質鉱物博物館の前には、わが国最大の鉄隕石である新疆鉄隕石があります。

▲新疆の鉄隕石

鉄隕石を切断して研磨し、その表面を非常に薄い酸でエッチングすると、凹凸のある模様が生まれます。

▲ヴァイステデン構造：2種類の鉄ニッケル合金

このパターンは、実際には 2 つの異なる鉄ニッケル合金のニッケル含有量が異なるために生じ、耐食性も異なり、このパターンが発生します。これが形成されるには何百万年ものゆっくりとした冷却が必要なので、実験室で再現する方法はありません。

隕石が落ちるのを見たことがありますか？

先ほど火の玉について話しました。火球が地面に落ちた直後に人々に発見された場合、それは目撃された着陸隕石と呼ばれます。

上の写真は、中国吉林省の院士欧陽子源氏が研究者を率いて我が国で最も有名な石隕石を調査する様子です。これは世界最大の石隕石群でもあり、最大の隕石の重量は約1.8トンあります。

隕石の落下を目撃することは極めて稀です。落ちた直後に拾ったのでとても新鮮です。我が国には、1976年に貴州省に落下した青鎮隕石、1983年に陝西省に落下した寧強隕石、高圧鉱物を含む随州隕石や塩荘隕石など、目撃された非常に有名な隕石がいくつかあります。現在、我が国で発見された隕石のうち、名前が付けられたものは約 67 個しかなく、まだ非常に少ない数です。

一般的に、隕石は人口密度の低い地域に落下しますが、まれに人や車、さらには家屋に衝突することもあります。

2008年、北京の東清陵から約3キロ離れた興龍泉という小さな村に隕石が落下した。家の女主人がソファーを離れて間もなく、隕石が屋根を突き破ってソファーに当たり、最後にはベッドの上に跳ね返りました。隕石は鏡にも傷を残し、数個の破片に砕け散り、総重量は約3kgになった。これは非常に珍しい出来事であり、幸運なことに、誰も怪我をしなかっただけでなく、大金が稼げました。

▲ロシアのチェリャビンスク隕石

あなたはまだあるニュースを覚えているかもしれません。 2013年、ロシアで非常に有名なチェリャビンスク隕石群が発生しました。隕石が衝突したとき、最も大きな破片は湖に直接落ち、破片は広範囲に散らばりました。採取されたサンプルの総重量は1トンを超えました。隕石衝突のエネルギーは非常に大きく、強い衝撃波により多くの建物が破壊され、間接的に1,000人以上が負傷しました。

小惑星が地球に衝突する確率は非常に低いですが、大きな災害となる可能性があります。シミュレーション計算によれば、小惑星の直径が140メートルを超えると、隕石の衝突によりその地域に災害が発生することになる。 1キロメートルを超える大きさの小惑星が衝突すると、地球規模の災害を引き起こす可能性があります。

星を拾いに南極へ行こう！

地球に落下する隕石はごくわずかしか観測されておらず、これまでに約 1,300 個の隕石が回収されています。実際、名前のついている隕石は約 6 万個あり、そのほとんどがいつ落下したかはわかっていません。

では、隕石を拾うのに良い場所はどこでしょうか?南極大陸！

周知のとおり、南極は気候が厳しいだけでなく、非常に危険な場所も数多くあります。そのため、私たちの内陸チームは、科学調査のために南極内陸部に行く前に、彼らを見送り、別れのワインを飲む必要があります。

▲第22次南極観測隊内陸部隊出発式（2005.12.23）

中山基地から400キロ以上離れた南極のグローブ山へ行きました。 2005 年の最終日にキャンプ地に到着するまでに 8 日かかりました。キャンプ地に到着したとき、私たちのチームの 11 人はさまざまな現地調査を行っていましたが、全員が最初に考えたのは星を探すことでした。

隕石を最初に発見したのは機械工の徐霞星だった。隕石を見つけるとすぐに、彼は叫びました。「リン先生、リン先生、早く来てください。」隕石の研究はしていましたが、星が地球に落ちてくるのを自分の目で見たのは初めてだったので、とても興奮しました。

翌日は2006年の元旦でした。誰も何もせず、研究論文を脇に置いていました。彼らが最初にしたのは隕石を探すことでした。結局、私たち一人一人が隕石を発見し、私自身が最初の隕石を発見し、南極で隕石を見つけるという夢を叶えました。

上の写真では、南極のグローブマウンテン地域の表面が青い蛍光色の氷の表面になっており、表面の一部は雪で覆われています。この背景に対して隕石は非常に目立つので、見つけるのは簡単です。

氷帯には地球からの岩石がたくさんあるため、見つけるのはさらに困難になります。しかし、隕石の溶融殻の特徴を認識すれば、それを特定するのは簡単です。

2006年1月16日、私たちの多くは独自の調査作業に出かけましたが、隕石を探しに行ったのはたった4人だけでした。合計で600個以上の隕石が見つかりました。総重量は約19.2キログラムで、非常に珍しいものです。

▲黄色と赤のシンボルは隕石が発見された場所を示しています

緑のシンボルはキャンプ場の場所を示します

この地域の衛星画像では、氷が右から左に流れて山々に阻まれている一方、隕石のほとんどは山々の下流に分布していることが分かる。緑色のシンボルはキャンプ場を表しています。一つの場所での作業が終わったら、次の場所に移動します。私たちはキャンプ 7 へ向かう途中、車に座って氷を見つめていました。小さな黒い点が見えて、それが変化しない場合は、それは影ではないかもしれません。そこで私は船長に車を止めてもらい、見に走って行ってみると、案の定、重さ1.5キログラムのとても美しく、とても新しい隕石を見つけました。

南極では多くの困難に遭遇しますが、そのうちの 1 つがアルビノの空です。空と大地が白く覆われると、何も見えないだけでなく、方向感覚も失ってしまいます。

最も重要かつ危険なのは氷の亀裂です。雪に覆われているため、実際には見えず、車が通ったときにのみ現れます。大きな氷​​の割れ目であれば、車や人が落ちてしまい、絶対に戻ってこれなくなるため、非常に危険です。今回は、経験豊富なメカニックの徐暁星氏と李金燕氏、そしてチームリーダーの朱一塔氏のおかげで、比較的安全でした。

初めてグローブマウンテンに行った時はとても危険でした。参加者はたった5名、車は1台で、チームリーダーは劉暁漢研究員でした。当時は今よりも困難で危険でした。

南極に住む上での主な問題は、食べる野菜がないことです。豚肉、牛肉、羊肉はすべて固く凍っているので、斧で切り刻む必要があります。その時、私たちは春節の時に餃子を作るためにキャベツを1つだけ持ってきました。

南極大陸内部での58日間で、全員が現地調査を完了し、5,354個の隕石を拾いました。私たちは皆とても幸せで、帰りの旅ではずっとリラックスした気分でした。

隕石はすべて南極に落ちたのかと疑問に思う人もいるかもしれません。そこには隕石がたくさんあるから、みんなで南極に行って探しに行くんですか？実はそうではありません。地球上のどこに隕石が落下するかの確率は同じで、おそらく1年間に1万平方キロメートルの範囲内に数個、あるいはそれ以下が落下するでしょう。

南極に隕石がたくさんある理由は2つあります。まず、南極は非常に寒く、非常に乾燥しており、隕石は水を非常に恐れます。非常に乾燥した環境でのみ、何百万年も保存することができます。 2つ目の可能性は、隕石が氷とともに流れ、山に遮られた場所で止まるというものです。強風により氷が吹き飛ばされ、隕石だけが残ります。したがって、南極は隕石を見つけるのに最適な場所です。

南極のほかに、隕石を探すのに適した場所は砂漠です。砂漠は非常に乾燥しているため、隕石は砂漠内で何十万年も問題なく保存されます。しかし、砂漠には隕石を運ぶ氷がないので、南極と比べると、砂漠では隕石が一箇所に集中することはありません。

私の国の北西部、特に新疆ウイグル自治区には広大な砂漠地帯があります。近年、さらに多くの隕石が発見され、名前が付けられた中国砂漠隕石は 251 個あります。

これらの隕石は非常に貴重で珍しいものです。隕石を見つけたら、いくつかのことに注意する必要があります。

まず、隕石が地面に落ちたときの様子を記録するために、複数の角度から隕石の鮮明な写真を撮ります。次に、GPS を使用して地理座標を記録し、周囲の地形も記録します。隕石は水を嫌うので、乾燥した状態で密封して保管するよう特に注意してください。隕石を引き寄せるために磁石を使う人も多いですが、隕石の磁力が変わってしまうので使わない方がよいでしょう。それが隕石であると確信している場合は、これを行わないでください。

もう 1 つの非常に重要な点は、分類、識別、命名について支援を得るために、できるだけ早く専門機関に連絡することです。これには、隕石標本として少なくとも 20 グラム、つまり重量の 20% のサンプルを提供する必要があります。

地球上の石とは異なり、すべての隕石には名前があり、名前のない隕石の研究結果は公表できません。通常、隕石には発見された場所にちなんで名前が付けられます。南極のグローブ山脈地域でこれほど多くの隕石が発見された場合、地名と時間を組み合わせた名前を付けます。たとえば、GRV はグローブ山脈、02 は 2002 年、0090 はその番号です。

隕石はどこから来るのでしょうか？

そんなにたくさんの隕石はどこから来るのかと疑問に思うかもしれません。世界中で発見された6万個以上の隕石は、大まかに小惑星、月、火星の3つの起源に分けられます。

小惑星は太陽系全体に広く分布しており、そのほとんどは木星と火星の間の小惑星帯に位置しています。地球に落下するものは地球近傍小惑星であり、その軌道は地球の軌道と交差します。

ほとんどの小惑星の軌道はわかっていませんが、少数の小惑星については、3 か所にカメラを設置して空に向けて火球を撮影し、三角測量を使用して軌道を計算し、計算された位置に基づいて隕石を探すことができます。この方法のおかげで、ドイツの非常に有名な城であるノイシュヴァンシュタイン城で隕石が発見されました。左の写真は、私たちが知っている隕石の軌道の一部を示していますが、その数はごくわずかです。

さらに特別な種類の隕石があります。近年、ある一定の数の隕石が地球に近距離で衝突する可能性があるというニュースがよく報道されています。

2008年、ある天文台が小惑星を観測し、その軌道は地球に接近することはないが、地球に直接衝突するだろうと計算した。 20時間後、小惑星は地球に衝突し、予想された場所で隕石が発見されました。

▲赤い点は、予測範囲内で隕石が発見された場所を示しています

これらの隕石は非常に特殊で、さまざまな種類があります。その一つが、ダイヤモンドを含み、非常に硬いため親指大の破片を切り出すのに1日かかるユレイライト・エコンドライトです。

さらに、アフリカの砂漠で月の隕石が発見され、2002年にグローブ山で我が国で2番目の火星隕石が発見されました。

こんなにたくさんの隕石が見つかる意味は何でしょうか？まず第一に、ほとんどの人にとって、これは神からの非常に稀な贈り物であり、まさに空に輝く星なのです。隕石の中には見た目が非常に美しいものも少数あるため、石好きのコレクターアイテムにもなっています。

隕石は非常に希少であるため、一定の市場は存在しますが、この点に関して明確な法律や規制はありません。インターネット上では、いくつかの隕石の取引価格を簡単に見つけることができます。グラム単位で測定されており、1グラムあたり数ドルから1、2千ドルまでと、大きな差があります。それは主に、それがどのような種類であるか、非常に珍しいものであるかどうか、そして大きな科学的価値があるかどうかによって決まります。

▲福康オリーブ隕石

隕石の最も重要な価値は科学的研究にあります。それらは、太陽系がどのように形成されたか、そして惑星の進化の歴史を教えてくれます。隕石の種類によって物語は異なります。

隕石のほとんどは小惑星から来ており、太陽系の化石とも呼ばれています。これを通して、太陽系が塵とガスの星雲円盤から8つの惑星へとどのように進化したかを理解することができます。

科学的研究に加えて、小惑星が地球に衝突する危険性もあるため、研究を通じて小惑星の衝突を監視し、警告し、防御する必要もあります。

将来、私たちは宇宙に行くことになりますが、地球からすべてを持ってくることはできないので、小惑星も将来的には非常に重要な宇宙資源となります。

月の隕石はまた別の話です。現在、月のサンプルは主にアポロ計画によって収集され、地球に持ち帰られています。 6回のミッションで合計382キログラムの月サンプルが収集されました。もうひとつは、旧ソ連が3回に分けて月から採取した300グラムのサンプルだ。

発見された月隕石は400個以上で、総重量は600キログラムを超え、アポロが持ち帰った月のサンプルの総重量を上回っている。

▲人類史上初めて確認された月の隕石

最初の月の隕石（ALH81005）は1981年に南極で発見されました。隕石を持ち帰った後、月の地質学を研究する科学者たちはそれがアポロによって収集された月の岩石サンプルと全く同じであることを発見し、すぐにそれが月の隕石であると判定しました。

実は、日本の科学者たちは以前にも南極で月の隕石を3つ発見していたが、それを認識できなかったため、月の隕石を発見する最初の機会を逃してしまった。

▲月の表裏における酸化鉄含有量の分布

（黒い点はアポロとルナの着陸地点を示しています）

月の表側と裏側の酸化鉄含有量の分布を比較すると、月の組成が不均一であることがわかります。アポロと旧ソ連が採取した月のサンプルはすべて、月の前面の非常に狭い領域にありました。月の裏側やその他の地域の組成については、月隕石を通じてさらに分析・研究する必要がある。

我が国の嫦娥3号は月の表側に着陸し、嫦娥4号は人類史上初めて月の裏側に着陸し、大きく深い衝突盆地に着陸しました。

▲世界最古かつ最大の衝突クレーター、深さ13キロメートル、

月の深部への窓を開く

昨年は、米国の「パーサヴィアランス」、アラブ首長国連邦の「ホープ」、そして我が国の「天問1号」という3つの火星打ち上げミッションが実施されました。 3機の火星探査機はいずれもリモートセンシングによる探査に携わっており、火星のサンプルを持ち帰ることはない。現在、火星隕石は私たちが入手できる唯一の火星の岩石サンプルです。実際、火星隕石は非常に早くに発見され、非常に遅く確認されました。最初の火星隕石は1815年にフランスに落下しました。当時、人々はこの隕石が非常に特別なものであるとしか考えませんでした。比較するための火星のサンプルがなかったため、それが火星から来たものであると確信できなかった。

岩石の放射性同位体組成（U 同位体の崩壊など）を測定することで、岩石の年代を判定できます。例えば、火山の噴火によって形成された岩石の年齢はゼロ、小惑星隕石の年齢は45億年、月の岩石の年齢は30億年から40億年です。

これらの火星隕石は 13 億年前、あるいはそれより若い 2 億年前のものです。これは、それらが月よりも大きな天体から来たことを示唆していますが、これだけでは、それらが火星から来たと断定することはできません。

この火星隕石を切断したところ、内部にガラス質の黒い斑点が見つかりました。これは小惑星が火星に衝突した際に高温状態で形成されたガラスであり、火星のガスがガラスの中に包まれています。その分析結果は、1976年にバイキングが火星の大気を分析した結果と全く同じであり、この隕石が火星から来たものであることを証明している。

これまでに合計268個の火星隕石が発見されており、その重さは200キログラムを超える。火星に関する私たちの理解は、火星隕石の研究に大きく依存しています。

なぜ人々は火星をそれほど気にするのでしょうか?多くの人が火星に生命が存在すると信じています。 1996年、NASAの科学者たちは火星隕石ALH 84001の中に生命の証拠を発見したと主張し、論争を巻き起こした。現在では、以前の証拠は地球上での汚染か、サンプルの準備過程で人工的に生成されたものであると一般的に考えられています。

▲火星隕石：火星の生命の痕跡をめぐる議論

いずれにせよ、火星の形態の調査により、火星には川や湖、さらには古代の海もあったはずであり、火星の大気中にはメタンも存在することが明らかになっており、これは火星が少なくともかつては生命が存在するための基本条件を備えていたことを意味している。現在進行中の火星探査プログラム、そして将来のミッションでは、依然として生命の発見が最も重要な目標とみなされています。

火星の生命を研究するもう一つの方法は、火星の環境変化を研究すること、つまり火星が居住可能かどうかを判断することです。一つのアイデアは、火星隕石を通じて関連研究を行うことです。

火星隕石のマグマが冷えた後、岩石が地下水と相互作用し、当時の火星地下水の情報が記録されました。ここでは、水の水素同位体組成、つまり D/H 比について考えます。この比率は火星の水と地球の水を区別することができ、水の指紋に相当します。

火星にはかつて水があったと言われていますが、現在では表面に水は流れておらず、水の一部は宇宙に逃げてしまいました。逃げる水が多くなるほど、残る水は重くなり、つまり D/H 比が大きくなります。したがって、火星の地下水のD/H比を測定することが重要です。

私たちは研究のために火星隕石を切り刻み、スライス状に粉砕し、水分含有量が比較的高い場所を2か所発見しました。 1 つはガラス質包有物と呼ばれる鉱物に閉じ込められたマグマであり、もう 1 つは含水鉱物のアパタイトです。

分析対象となるサンプルは非常に小さいため、中国科学院地質地球物理研究所のナノイオンプローブ装置を使用しました。

この装置は、最小 50 ナノメートルの非常に微細な一次イオンビームを生成し、サンプルの表面に照射します。放出された二次イオンは磁場を通過するときに偏向します。質量が小さいほど偏向が大きくなるため、異なる質量のイオンを分離することができ、受信機を使用して情報の強度を個別に記録することで、サンプルの水分含有量とD/H比を得ることができます。

アパタイトの実験結果によると、火星のマグマの水分含有量は非常に少なく、地球の約10分の1であり、火星は非常に乾燥していることがわかります。ガラスの含有物は火星内部の水と火星表面の水が混ざったことを反映している。これに基づいて、火星の表層水の水素同位体組成は非常に重く、地球の海水よりも約7倍重いことが分かっています。つまり、火星から大量の水が逃げ出したことを意味します。

約30億年前、火星の表面には水が流れていたと考えられています。火星が徐々に冷えるにつれて、水の一部は流れ出て、その一部は地下の氷河と永久凍土に変化しました。 2億年前にマグマが噴火した場合、その熱によって地下の永久凍土と氷河が溶けて水が形成され、生命が存在するのに適した環境が整う可能性がある。

散らばった星の探索から、これらの星の分析と研究、さまざまな天体の積極的な探査と地球へのサンプルの採取まで、地球と太陽系全体の起源と進化をより深く理解することができます。技術の急速な進歩により、人類はやがて地球というゆりかごから出て、新しい大陸を発見することになるだろう。

中国科学院科学コミュニケーション研究センター

編集者 |曹瑞月

校正 |李思進 李俊

監査 |何勇