微粒子表面の模様を調べると、小惑星イトカワの歴史が分かってきた

探査機“はやぶさ”が2010年6月に地球に持ち帰った小惑星イトカワの微粒子。

この微粒子の表面模様を分析したところ、
微粒子表面に40億年以上昔から現在に至るまでの歴史が刻まれていることが、
分かったんですねー

小惑星探査機“はやぶさ（MUSES-C）”

微粒子の表面模様

探査機“はやぶさ”は2005年11月に、
小惑星イトカワの“ミューゼスの海”と呼ばれる領域から微粒子約1000個を採取し、
2010年6月に地球に戻ってきました。

以来、微粒子を用いた様々な分析が行われていて、
JAXAの研究チームでは微粒子の表面に記録された模様を調べ、
イトカワの歴史などを探ることを試みています。

分析された微粒子の大きさは、
数十マイクロメートル（1マイクロメートルは1000分の1）で、
その表面の模様はナノメートル（1ミリメートルの100万分の1）程度しかありませんでした。

でも、X線マイクロトモグラフィー（X線CT）や、
走査型電子顕微鏡を用いて微粒子表面の微細構造を詳細に観察。

すると、これまでは1種類しかないと考えられていた表面模様のパターンが、
複数存在することが分かってきます。

その模様のパターンは、
　　同心円状に発達した明瞭な階段模様のもの、
　　粒子の破断でできた平行な階段状の模様がみられるもの、
　　微粒子同士がこすれて表面が摩耗したもの、
　　太陽風にさらされ宇宙風化が進んだもの、
など少なくとも4種類あったんですねー

ナノメートルスケールで見えたイトカワ微粒子の模様。

模様から分かるイトカワの歴史

まず同心円状の模様は、
かつてイトカワに高温だった時期があることを示しているようです。

現在のイトカワの大きさは直径約500メートル。
でも、45億年前にイトカワの母天体が形成された時には、
直径が約20キロもあったと考えられています。

この母天体の内部が、他天体との衝突などによって摂氏800度ほどに加熱され、
特徴的な模様が微粒子表面に刻まれることになったんですねー

その後、およそ13億年前に母天体は大規模な衝突によって破壊され、
その破片が集積して現在のイトカワになります。

さらに、その後も天体衝突は続き、
レゴリスの形成やレゴリス内の粒子の粉砕が起こって、
破断面にその歴史が記されることに…

表面が摩耗したのは、最近100万年程度にレゴリス流動が起こり続けて、
微粒子がかき混ぜられ作られたと考えられます。

そして宇宙風化が進んだものは、
1000年間ほど太陽風にさらされて水素やヘリウムの蓄積が続き、
ブリスター（水ぶくれ状）構造になったからだそうです。

今回の研究で示されたのは、
微粒子の表面を観察することで、小惑星の歴史をたどることができること。

貴重な微粒子を壊すことなく、
数十億年から1000年程度昔まで天体の進化が調べられるんですねー

小惑星イトカワの微粒子表面には、 40億年以上昔から現在に至るまでの歴史が刻まれている。

イトカワの微粒子分析以外に、
今後のサンプルリターンミッションでも、この手法は活用できるはずです。

ナノメートルスケールの模様を詳しく調べることで、
今度はどんな歴史が見えてくるのか…

太陽系の進化や惑星の形成についても、明らかになるかもしれませんね。


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