海水の起源は彗星ではなく小惑星？

彗星探査機ロゼッタの観測チームは10日、古代の地球に宇宙から海をもたらしたのは彗星ではなく小惑星である可能性が高いと結論づけました。地球の海水はどこからやって来たのかと。今回の研究では、約38億年前に大量の彗星が飛来したとき、地表に水がもたらされたかどうかという長年の疑問に迫ったです。そして、その可能性は低いという結論を導き出したのです。

彗星は氷とちりの塊で、はるかかなたの宇宙空間を飛びながら、時折、太陽の近くを通過します。約46億年前に太陽系が誕生してから、彗星と小惑星は8億年にわたって衝突を繰り返していました。そして、地球や月、ほかの惑星に突入し、最期を飾ったのですが、この出来事が起きた期間は後期重爆撃期と呼ばれています。そして間違いなく、初期の地球にも彗星が突入しているはずです。そのため、惑星科学者たちは長年、宇宙の氷山とでも呼ぶべき彗星が海の水をもたらしたのではないかと考えてきました。

アルウェッグ氏によれば、地球は球体になったとき、地表の水はすべて蒸発してしまうマグマの塊だった可能性が高いと言います。科学者たちが海の起源を宇宙に求めるのはそのためです。そして3年前、彗星が地球に水をもたらしたという説を後押しする発見があったのです。欧州宇宙機関のハーシェル宇宙望遠鏡が、ハートレー第2彗星に化学的な構造が地球のものとよく似た氷を見つけたのです。ハートレー第2彗星は67Pと同様、海王星の軌道のすぐ外側にあるエッジワース・カイパーベルトが起源と考えられています。

今回の研究結果はその仮説を否定するものです。「われわれは違う発見をしてしまった」とアルウェッグ氏は話しています。「これまでよりわくわくする発見だ」。アルウェッグ氏は、67Pの約23キロ上空を周回するロゼッタに搭載された分光計の運用を指揮しています。 アルウェッグ氏らは分光計を使い、67Pの表面の氷に含まれる重水素の量を測定しました。通常の水には水素原子が含まれるのですが、“重い”水には重水素が含まれるのです。

論文によれば、67Pの氷に含まれる重い水の比率は地球の海より3倍ほど大きいといいます。これでカイパーベルトが起源の彗星が初期の地球に水をもたらした可能性は消えたと、アルウェッグ氏は主張するのです。67Pのように重元素の量が多い彗星はたとえ少数でも、初期の地球にできたくぼみの重い水の比率を急上昇させるためです。

カイパーベルトの彗星と地球では重い水の比率が異なる可能性が出てきたことから、アルウェッグ氏は、地球の海の水は小惑星の衝突によってもたらされたという新たな説を唱えているのです。小惑星は小さな岩石の天体で、多くが火星と木星の間で観測されます。アルウェッグ氏によれば、最初期の太陽は現在ほど高温ではなく、小惑星にも水が凍ったまま存在できたと言います。初期の太陽系では、太陽から最も遠く、最も冷たい場所、つまり彗星が集まる場所で重水素が凝集したと考えられているため、小惑星の氷は重水素の比率がはるかに小さい可能性が高いのです。だから海水の起源は小惑星ではないかと言うわけです。