隕石中のダイヤモンド、原始太陽系の残骸だった

太陽系初期に誕生、すぐに消滅した原始惑星の「初の有力な証拠」

2018.04.19
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スーダン、ヌビア砂漠に落下した黒いユレイライト隕石のかけら。砂漠の大部分を占める、明るい色の石とは対照的だ。(PHOTOGRAPH BY PETER JENNISKENS, SETI INSTITUTE, NASA AMES)
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 地球に落ちた隕石の中にあるダイヤモンドが、太陽系のごく初期に生まれ、激しい衝突ですぐに消滅してしまった原始惑星のものだったという研究結果が発表された。4月17日付けの学術誌「ネイチャーコミュニケーションズ」に掲載された論文によると、ユレイライトと呼ばれる希少な隕石中のダイヤモンドは、太陽系原始惑星の「初の有力な証拠」であるという。(参考記事:「隕石と小惑星の関係を初めて実証」

太陽系のはじまり

 もし人類が時間を過去にさかのぼれて、私たちの太陽系を見たとしても、最初の1000万年間はそれとは気づかないだろう。というのも、天文学者たちは、ガスやちり、岩石でできた水星か火星ぐらいの原始惑星が何十個も、生まれて間もない太陽の周りをぐるぐる回っていたと考えているからだ。(参考記事:「太陽系最古の物質発見」

 ほどなく、これらの天体は衝突して粉々になったり、太陽系の外に完全に押し出されたりした。その残りものが現在私たちが知っている太陽系、つまり、太陽の周囲を回る8つの惑星と、小惑星、その他の岩石などだ。(参考記事:「木星は「壊し屋」だった、太陽系形成過程に新説」

 しかし、原始惑星だった証拠を岩石中に見つけるのは簡単ではなかった。

顕微鏡から見える宇宙

「宇宙を研究するというと、普通は望遠鏡の話になりますが、過去のこととなると話は違います。今回、我々は電子顕微鏡を用いました」。論文の著者の1人で、スイスの研究機関、スイス連邦工科大学ローザンヌ校のファルハング・ナビエイ氏は話す。

 ナビエイ氏はまず、2008年にスーダンのヌビア砂漠に落下したユレイライトの一部を調べてみた。この隕石には微小なダイヤモンドが含まれている。ダイヤモンドは極めて高い圧力に耐えられることから、研究者たちは、鉱物を保存する完璧な入れ物だと高く評価してきた。例えば先月、地球の奥深くでできたダイヤモンドから、これまで確認されたことのない鉱物が見つかっている。(参考記事:「超高温の隕石からアミノ酸を発見」

 電子顕微鏡で観察すると、隕石中のダイヤモンドは、鉄や硫黄を含む特殊な鉱物を確かに閉じ込めていた。またそれらの鉱物は、20ギガパスカルを超える高圧の下でできた可能性が高いことが明らかになった。ちなみに、体重85キロの男性が歩くときは足裏全体におよそ1万4000パスカルの圧力がかかる。1ギガパスカルは10億パスカルに等しい。

「地球以外で生まれたダイヤモンドに含有物を見つけたのははじめてです」と、ナビエイ氏は話している。

480個のユレイライト

 論文の著者らによると、こうした高い圧力が生じるのは、初期太陽系にたくさんあったとされる原始惑星のような、大きな天体の内部しか考えられないという。

「今回の発見で、太陽系の形成に関する理論が裏付けられました」とナビエイ氏。

 地球で回収された隕石のうち、ユレイライトに分類できるのは480個。ナビエイ氏は、地球外からの物質をさらに多く用い、そこに隠されているかもしれない宇宙の歴史を明らかにしたいと計画を立てている。

「初期太陽系で惑星がどう形成され、どう発達したのかについて、ユレイライトは有力な手掛かりになる可能性があります」と、ナビエイ氏は付け加えた。

文=Sarah Gibbens/訳=高野夏美

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