アポロ17号から回収された数十億年前の標本の謎を解明する。

(ダン・トリ新聞) - 50年以上も隠されていた月の小さなサンプルに大きな秘密が隠されていることが判明した。

硫黄の結晶（画像：mineral vision/iStock/Getty Images Plus）。

衝撃波検出

科学者たちは、1972年にアポロ17号宇宙船によって収集されたトロール石の塵粒子（鉱物粒子）を発見しました。したがって、これらの物体は、45億年前の初期の太陽系の遺物である月と同じくらい古いか、あるいはそれよりも古い可能性があります。

ブラウン大学（米国）の惑星科学者ジェームズ・ドッティン氏は驚きを隠せなかった。「最初に思ったのは『まさか、こんなことは本当ではない』でした。すべてが正しいことを確認するために再確認する必要がありましたが、本当にそうでした。これは本当に驚くべき結果です。」

1960年代から1970年代初頭にかけて、NASAのアポロ宇宙飛行士たちは合計382kgの月面物質を地球に持ち帰りました。しかし、将来の技術進歩を考慮し、科学者たちはより良い研究環境を待つため、一部の岩石サンプルを密封して保存しました。

惑星科学者のドッティン氏とそのチームは、保存された標本の1つを質量分析法を使って研究し、標本中の硫黄の発生源を特定した。

硫黄は、天体の地質学的歴史を理解する上で非常に重要な元素です。鉄などの金属と結合し、惑星の核、マントル、大気圏の間を移動し、形成された環境の同位体痕跡を保持することができます。

同位体とは、中性子の数が異なる元素のことです。物質中の同位体の割合は、その物質の製造方法によって異なり、科学者がサンプルの起源、形成メカニズム、年代を追跡するために使用できる一種の「化学バーコード」です。

アポロ17号の探査機73001/2から採取されたサンプルには、宇宙でよく見られる鉄と硫黄の化合物であるトロイライトの破片が含まれていた。

ドッティン氏と彼のチームは、特に火山起源と思われる粒子に焦点を当てて、月の歴史についてさらに詳しく知るためにトロール石中の硫黄同位体比を研究したいと考えている。

アポロ17号のハリソン・シュミット宇宙飛行士が月面でサンプル収集機器を使用している（写真：NASA）。

硫黄33からの予期せぬ発見

サンプルの一部には硫黄33の濃度がわずかに高くなっており、これは月の火山岩を研究しているドッティン氏とそのチームが予測した通り、火山ガスの放出と一致する同位体パターンである。

しかし、サンプルの他の部分では逆の結果が見られ、硫黄 33 同位体の割合が大幅に減少しました。

「これまで、月のマントルの硫黄同位体組成は地球と似ていると考えられていました」とドッティン氏は説明した。「これらのサンプルを分析した際にもそう予想していましたが、実際には地球でこれまで見られたどの値とも大きく異なる値が見つかりました。」

科学者たちは、このような同位体比を持つ月の標本を見たことがなかったし、それが形成された方法もほとんどなかった。

このレベルの硫黄33の減少は、薄い大気中での硫黄と紫外線の相互作用を示唆しており、2つの興味深い可能性を示唆しています。どちらの可能性も、トロイライトが古代の鉱物であることを示唆しています。

古代の硫黄の起源に関する 2 つの仮説。

最初の可能性は、研究によって誕生したばかりの月をマグマの海が覆っていたことが示された頃に、月自体に硫黄が形成されたというものです。この海が冷えて結晶化するにつれて、硫黄33が表面から月の原始大気へと蒸発し、より重い同位体が残った可能性があります。

2つ目の仮説はさらに興味深いものです。月の形成に関する有力な仮説は、初期の太陽系の混乱期に、テイアと呼ばれる火星サイズの天体が初期の地球に衝突したというものです。

いくつかの理論では、結果として生じた破片は地球の軌道上に残り、合体して月を形成し、テイアの一部は地球内部に消滅したと示唆している。

しかし、テイアの一部は月にも残っている可能性があります。また、研究者たちは、月特有の硫黄もテイアが起源である可能性を示唆しています。

どちらのシナリオがより可能性が高いかは断言できませんが、それでもその影響について考察することはできます。もし硫黄が光化学的に変化したのであれば、それは月の表面からマントルへの古代の物質交換の証拠となる可能性があるとドッティン氏は述べました。

「地球ではプレートテクトニクスがそのような作用を及ぼしますが、月にはそれがありません」とドッティン氏は説明した。「ですから、初期の月には何らかの交換メカニズムが存在していたという考えは興味深いのです。」

異常な硫黄の存在は、月が地球とテイアの衝突による放射性塵から形成されたという仮説を否定する可能性もあります。もしそうであれば、硫黄は月のマントル全体に均一に分布しているはずです。

惑星科学者のジェームズ・ドッティン氏は、二次イオン質量分析計を使用してアポロ17号から採取した月のサンプルを分析している（画像：ブラウン大学）。

これは有望な発見であり、1970年代からヘリウム容器に保管されていたサンプルに過ぎません。しかし、この謎を解明するには、地球外、例えば月、火星、さらには小惑星などからのさらなるサンプルが必要になるでしょう。そして、それらの収集には相当な時間を要するでしょう。

起源が何であれ、これらの粒子は月でこれまで発見された硫黄の痕跡の中で最も特異かつ最古の痕跡を保持しており、それは太陽系の形成そのものにまで遡る微かな痕跡である。

出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-bi-an-mau-vat-hang-ti-nam-tuoi-lay-ve-tu-tau-apollo-17-20251126224829147.htm