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17の小惑星に水が存在する証拠 神戸大、JAXAが衛星「あかり」のデータ解析

掲載日:2018年12月18日

赤外線天文衛星「あかり」が火星と木星の軌道の間にある「小惑星帯」を観測したデータを解析した結果、17の小惑星に水の存在を示す鉱物があることが分かった、と神戸大学と宇宙航空研究開発機構(JAXA)の研究グループが17日発表した。小惑星は地球に水をもたらした有力候補の一つとされており、研究グループは、太陽系での水の分布や小惑星の起源・進化だけでなく、地球の水や生命の起源への理解も進むと期待している。

研究グループは、神戸大学大学院理学研究科惑星科学研究センターの臼井文彦・特命助教と宇宙航空研究開発機構(JAXA)宇宙科学研究所の長谷川直・主任研究開発員、大坪貴文・宇宙航空プロジェクト研究員、東京大学大学院理学系研究科天文学専攻の尾中敬・名誉教授らで構成された。

同グループは、赤外線天文衛星「あかり」による小惑星を対象にした近赤外線観測データを詳しく分析した。対象にしたのは2008年5月から2010年2月にかけて「あかり」が分光観測した66の小惑星。分光観測は、光を波長ごとの成分に分けてそれぞれの光の強さを測定したスペクトルを解析することにより天体の組成を調べる手法。こうした分析の結果、波長2.7マイクロメートル付近のスペクトルを確認。この波長帯の光は地上の天文台からは観測できないが、水を含む鉱物(含水鉱物)の存在を示す証拠であるいう。

含水鉱物の存在を示す証拠が見つかった小惑星は、これまで水や有機物が存在する可能性がある、と期待されていた「C型小惑星」。小惑星探査機「はやぶさ2」が6月に到達した「りゅうぐう」と同じ種類で、いずれも形成過程で岩石や氷が集まり、岩に水が入り込んだと考えられている。

地球は「水の惑星」と呼ばれ、天体の表面に液体の水が確認されている太陽系で唯一の惑星。しかし、地球の水が、地球が形成された時からあったのか、あるいは形成後に外部からもたらされたかは、詳しく解明されていない。そうした中で太陽系内の他の天体にも、現在、あるいは過去に何らかの形で水が存在していたことが分かってきた。小惑星は地球に水をもたらした有力な候補の一つ考えられている。

臼井特命助教ら研究グループによると一度に多くの小惑星で含水鉱物の存在を示す証拠を見つけたのは世界でも初めてという。

「あかり」は2006年2月に高度約700キロの太陽同期軌道に打ち上げられ、1年4カ月かけて、遠赤外線で全天の99%以上を詳しく観測するなどの成果を上げた。その後、近赤外線や中間赤外線の観測を11年まで実施して運用を終えたが、複数の研究グループがデータの解析を続けていた。

赤外線天文衛星「あかり」による小惑星の近赤外線分光観測のイメージ図(提供・神戸大学、JAXA、東京大学)
赤外線天文衛星「あかり」による小惑星の近赤外線分光観測のイメージ図(提供・神戸大学、JAXA、東京大学)
「あかり」が観測した全天の遠赤外線画像(東京大学、筑波大学、東北大学、JAXAなどの研究グループが作成し、2014年12月に公開された)(提供・JAXA)
「あかり」が観測した全天の遠赤外線画像(東京大学、筑波大学、東北大学、JAXAなどの研究グループが作成し、2014年12月に公開された)(提供・JAXA)
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