毎年5,000トンの古代の「地球外塵」が地球に降り注ぐ

流れ星はきれい好きの人にとっては悪夢だ。息をのむような光景だが、流れ星の死骸の灰、つまり微小隕石と呼ばれる小さな塵の粒子が毎年大量に地球に散らばっている。しかし最近まで、研究者たちはその散らかり具合を正確に数値化することができなかった。

現在、宇宙化学者のチームが南極の真ん中で何千もの微小隕石を発掘し、ついに答えを見つけた。

そもそも、この宇宙塵はどこから来るのでしょうか? 私たちの太陽系には、黄道雲と呼ばれる、内惑星の間に広がる宇宙塵の覆いがあります。地球がこの塵のカーテンを突き抜けると、文字通り何トンもの微粒子が捕らえられ、重力によって地球の表面に引き寄せられます。その一部は大気圏を突き進む際に発火し、幸運をもたらす物質を作り出します。

しかし、地球上のあらゆる活動によっても大量の塵が発生し、宇宙塵だけを測定するのは非常に困難です。そのため、研究者たちは南極に赴きました。

「中央南極は砂漠です。完全に孤立しています」と、南極科学研究所の宇宙化学者ジャン・デュプラ氏は言う。 フランスのソルボンヌ大学。つまり、混乱を引き起こすような通常の、あるいは「地球由来の」塵はほとんど存在しないということだ。凍った荒野は平らで白く、色も匂いもないと彼は言う。奇妙な場所だが、太陽系の初期の形成に関する手がかりを明らかにできるかもしれない古代の地球外塵を探すには絶好の場所だ。

デュプラット氏とパリ​​・サクレー大学のもう一人の宇宙化学者セシル・アングラン氏は、この宇宙の残骸を探すために約20年前に初めて南極に赴いた。彼らは共同で最近、毎年5,000トン以上の微小隕石が地球に到達していると推定する新たな研究を発表した。

これは、史上最大の動物であるシロナガスクジラの約25頭から30頭に相当する。その量はそれほど驚くものではないが、これまで科学者たちは正確な測定に苦労してきた。

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世界のほとんどの地域では、土や雨などの要因により微小隕石を見つけるのは難しく、特定の期間にどれだけの数の隕石が落下したかを把握するのはほぼ不可能です。ありがたいことに、南極大陸の内陸部の手つかずの不毛で氷に覆われた地域は、探すのに最適な場所です。

気温が氷点以上になることはないので、微小隕石は積もる雪の層に閉じ込められる。研究者が地表の下を掘るとき、彼らは木の年輪を調べるのと同じように時間を遡っている。凍った微小隕石の層を次々にすくい取ることで、一定期間内にどれだけの隕石が降ったかがわかる。

「これは非常に優れた体系的な科学研究であり、重要な成果だ。何が地球に降り注いでいるのかをより深く理解するのに本当に役立つ」と、カーネギー科学研究所で隕石や宇宙塵を研究する宇宙化学者ラリー・ニットラー氏は言う。ニットラー氏はこの研究には関わっていない。

調査では、研究者らは南極のフランスとイタリアのコンコルディア基地付近の雪と氷を数メートル掘り下げた。彼らは雪を大きなプラスチックの樽に入れて基地まで運び、雪を溶かして宇宙塵を濾し、混入した不純物も確実に取り除いた。最後に、濾過した宇宙塵容器を研究室に持ち帰り、採集物を分析した。

研究者たちは、2,000個以上の異なる種類の微小隕石を発見した。発見された2つの大まかな種類は、不規則な形でぼやけたような外観の未溶融隕石と、地球の大気圏を高速で通過する際に十分に高温になり溶融する「宇宙球状体」である。

「速く移動するものは完全に溶けてしまいます」とニットラー氏は言う。エングランド氏によると、大きな粒子の方が速く移動する傾向があるものの、一部の粒子は溶け、他の粒子は大気圏を通過してもほとんど加熱されない理由を研究者はまだ完全に予測できていないという。

デュプラット氏らが発掘した南極の微小隕石は、1920年から1980年の間に雪に埋もれていた。研究者らは、1平方メートルの雪に毎年約8.6マイクログラム（100万分の1グラム）が降り注いだと推定した。そして、宇宙塵は地球全体にほぼ均等に広がっているため、研究者らはこの数字に地球全体の表面積を掛けて、毎年何トンの微小隕石が地球に降り注いでいるかを計算した。

著者らは、微小隕石の大半は岩石質の小惑星ではなく、カイパーベルト起源の氷の彗星から来たものだと考えている。これは、黄道雲が通過する彗星によって絶えず補充されているという考えを裏付けるものと思われる。ニットラー氏によると、ジュノー宇宙探査機から新たに奇妙なデータが出て、黄道塵が火星の方向から来ている可能性が示唆されない限り、それは「意味をなさない」という。