アマチュアビデオが天文学者による隕石の生命史の再構築にどのように役立つか

昨年 4 月、ミニバンほどの大きさの原始惑星の残骸が時速 64,000 マイルで地球の大気圏を突き破った。ミニバンほどの大きさのこの隕石は、北カリフォルニア上空で爆発するまでの重量が 10 万ポンド弱で、岩石の粉塵と小さな隕石に分解され、エルドラド郡の郊外の私道に落下した。

ビデオカメラと気象レーダーが、後にサッターズミル隕石と名付けられたこの宇宙岩が空を横切る様子を捉えた。こうした詳細な観察のおかげで、科学者たちはその全生涯を再現することができた。彼らは、金曜日にロシア上空で爆発した巨大隕石についても、同様のことをしたいと考えている。

ロシアの運転手、天体観測者、歩行者が金曜日の隕石を追跡する膨大なビデオを撮影したため、科学者らは隕石の軌道を再現する十分な証拠を得ることになるだろうと天文学者らは述べた。

「少なくとも3か所からの観測が必要で、そうすれば大気圏に入る前の軌道を計算できる」とシカゴのフィールド自然史博物館の隕石学・極地学の学芸員補佐フィリップ・ヘック氏は言う。公式に認められた隕石は4万5000個以上あるが、科学者が軌道や生命史を再現できたのはわずか18個だ。「だから、それができれば本当に大きなことだ」と同氏は言う。

ヘック氏は、昨年 12 月にサターズ ミル隕石の歴史を発表した共同研究に参加した。この隕石は木星付近の小惑星帯からやってきて、太陽に向かって飛行し、水星と金星を通過してから地球に向かった。隕石の大部分はこの領域から来ている。火星から来たものもあるが、月から来たものはごくわずかだ。しかしサターズ ミルの場合、研究者たちは隕石の起源と考えられる小惑星帯内の特定の破片の領域を正確に特定することができた。

SETI研究所の天文学者でサッターズ・ミル論文の主執筆者ピーター・ジェニスケンス氏は、多くの小型小惑星は、一種の小惑星帯ビリヤードを経て、地球近傍天体や（まれに）流星になると述べた。

宇宙の岩石同士の衝突により、岩石はさまざまな方向に跳ね返り、時にはこの衝撃で岩石の塊が切り離されて新たな小型小惑星となる。遠く離れた太陽からの光が、小惑星の太陽に面した側面を暖めるが、小惑星は凍り付いた真空空間でこの熱を急速に放出する。この熱交換により小惑星は徐々に回転を始め、熱サイクルをさらに促進する。これはヤルコフスキー効果として知られている。ジェニスケンス氏によると、この効果は時間の経過とともに顕著になり、太陽の周りの小惑星の軌道を変えるほどになるという。

この絶えず変化する軌道の不安定性は、太陽、木星、その他の惑星の重力の影響によってさらに高まります。最終的に、小惑星の破片は太陽、そして地球に向かって引き寄せられます。

「ある時点で、物体は地球に衝突する可能性があります。それが私たちが隕石を得る方法です」とジェニスケンス氏は語った。「私たちが得るものは、必ずしも地球近傍物体が何であるかを反映しているわけではありません。小惑星帯のどの物体がこれらの破片を生み出しているかを反映しています。小惑星帯には、これらの破片を送っている場所がいくつかあると考えています。」

サターズミルの場合、ジェニスケンス氏と同僚は地球に衝突した破片を生み出した小惑星族を特定することができた。彼らはエルドラド郡のヘニングセン・ロータス公園のアスファルトの上を這いずり回り、研究対象となる隕石の破片を探した。彼らはこれらの破片が太陽系内で宇宙線にさらされていた期間を割り出し、それがどのくらい前に他の破片から分離したかを推測した。彼らはそれが太陽系の歴史の中ではごく最近のことだと断定した。

「この原因の可能性がある破片の分布が知られている」とジェニスケンス氏は語った。

金曜日の隕石がどこから来たのかを突き止めるには、まだやるべきことがたくさんあるが、科学者たちは、それが隕石衝突の数時間後に地球を通り過ぎて無害に通過した2012 DA14と同じ小惑星帯の地域から来たのではないと確信している。レンセラー工科大学の科学部長で、アリゾナ州立大学隕石研究センターの元研究ディレクターであるローリー・レシン氏は、その岩石は反対方向から来たと述べた。

隕石の軌道を突き止めるにつれ、天文学者たちは、隕石がやってくるのを予見できたかもしれないと気づくかもしれない。金曜日、何人かの天文学者が、この巨大な隕石は確かに天体観測で確認できるほどの大きさであり、誰もそれを見なかったというのは、いささか奇妙だと述べた。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの小惑星センター長、ティモシー・スパー氏は、調査チームが実際に何かを見たかどうかを調べるために、自分のデータをチェックする予定だと述べた。天文学者がその軌道を突き止めれば、どこを探せばいいかがわかるだろう、と同氏は語った。スパー氏は、地球近傍天体について議論する国連会議に出席していたウィーンからメールを送った。

「もし物体が夜空から来たのなら、衝突から数日後までには発見できる可能性がある」と彼は言う。「しかし、物体の約半分は空の太陽が照らす側から地球に接近するので、どんな調査でもこれを発見することはできない。これが、最後の接近よりかなり前に衝突物体をすべて発見したい理由の一つだ」

科学者たちは、ビデオ証拠から隕石の過去を再現するとともに、隕石の構成を解明するために調べられる破片を急いで見つけようとしている。ありふれた石質コンドライトである可能性はかなり高い。地球に落下する石質隕石の 95 パーセントがこのカテゴリーに当てはまる。ちなみに、サッターズ ミルは炭素質コンドライトで、それゆえさらにユニークだ。それが何であれ、科学者たちはそれを手に入れたいと思っている。そして一般の人々もそれを望んでいる。隕石衝突現場近くの湖に足を踏み入れて破片を探しているという報告がそれを証明している。すでに eBay にも出品されている。

負傷した数百人の人々に対する懸念は一致しているが、多くの研究者は、隕石の落下は科学にとって素晴らしいものだと述べている。広範囲にわたる場所からの数百回の観測により、隕石の軌道を再構築し、そこから太陽の周りを回る軌道を推定するのに十分なデータが得られるだろう。

「現時点では、まだ何も書かれていない状態です」とジェニスケンス氏は言う。「しかし、やがてこの岩石に正体がわかり、私たちはそれについてもっと知ることになるでしょう。」