コペンハーゲン大学の研究者らは、地球が形成中に塵と氷を吸収した際に地球上に水が出現したと示唆している。
小さな小石から地球が形成されたシミュレーション。写真： UHTチューリッヒ
地球は、数ミリサイズの小さな石ころとして誕生し、それが数百万年かけて積み重なり、これまで考えられていたよりもはるかに急速に形成された可能性がある。この新理論はまた、氷の彗星が地球に水をもたらしたのではなく、若い地球が宇宙から水を吸い上げることで、生命に不可欠な要素が地球上に存在していたことを示唆している。この結論は、太陽系外生命の探査に重要な意味合いを持ち、他の恒星の周りに水を持つ居住可能な惑星は、現在考えられているよりも一般的である可能性を示唆している。コペンハーゲン大学星・惑星形成センターの博士課程学生、アイザック・オニエット氏らは、この研究を6月14日、ネイチャー誌に発表した。
研究チームの仮説によれば、約45億年前、太陽が塵とガスの円盤に囲まれた若い恒星だった頃、形成中の惑星が一定の大きさに達した際に、小さな塵の粒子が惑星に引き込まれたと考えられています。地球の場合、塵とガスの円盤から物質を引き出すプロセスによって、惑星に水が供給されていました。
円盤には多くの氷粒も含まれています。塵を吸い込む効果により、円盤は氷も吸収します。このプロセスは、地球形成時に水が存在した原因の一つであり、1億年後に惑星に水をもたらした偶然の出来事によるものではありません。
「惑星がどのように形成されるのかについては、長い間議論されてきました」と、研究チームの一員であるコペンハーゲン大学の地球化学者マーティン・シラー氏は述べている。「一つの説は、惑星は複数の天体の衝突によって形成され、1億年かけて徐々に大きくなっていくというものです。もしそうだとすれば、地球に水が出現するには、偶然の出来事が必要ということになります。」
こうした幸運な出来事の例としては、水を含む氷の彗星が惑星形成後期に衝突するケースが挙げられます。「もし地球がこのように形成されたのであれば、地球に水が存在するのは非常に幸運なことです。つまり、太陽系外惑星に水が存在する可能性は非常に低いのです」とシラー氏は言います。
研究チームは、惑星形成のメカニズムとそれに伴う時間スケールを測る指標としてケイ素同位体を用いることで、この新たな仮説を導き出した。60個以上の隕石と惑星の同位体組成を調査することで、地球に似た岩石惑星と太陽系内の他の天体との関係性を確立することに成功した。
研究の共著者であるグローブ研究所のマーティン・ビザロ教授によると、新しい理論では、惑星が太陽のような恒星を適切な距離で周回する場合、その惑星には水が存在するはずだと予測されている。
アン・カン（宇宙によると）
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