ケレスには水があふれている。準惑星の表面直下には氷が広がっている。
アラン・ボイル著
NASAのドーン探査機に搭載された機器の測定値は、準惑星ケレスの表面直下に凍った水の宝庫があるという見解を裏付けている。
研究者らは本日、アメリカ地球物理学連合のサンフランシスコ秋季会議でこれらの研究結果を報告したほか、『ネイチャー・アストロノミー』誌と『サイエンス』誌に発表された2本の論文でも報告した。
この発見は、ドーンのガンマ線・中性子検出器（GRaND）と宇宙船のカメラ、赤外線マッピング分光計から得られた水素の測定値に基づいている。
GRaNDの科学チームは、ケレスに水素が存在する十分な証拠を発見しました。特に中緯度から高緯度にかけて濃度が高くなります。これは、表面から1メートル以内に広大な水氷が存在することと整合しています。
「ケレスでは、氷はいくつかのクレーターだけに限定されているわけではありません。至る所に存在し、高緯度では地表に近い場所にも広がっています」と、アリゾナ州惑星科学研究所を拠点とするGRaND主任研究員トーマス・プリティマン氏はNASAのニュースリリースで述べた。
GRaNDの観測結果によると、ケレスの表面には岩石質の多孔質混合物が存在し、その隙間を氷が埋めていることが示唆されています。氷は重量比で混合物の約10%を占めています。
プリティマン氏と彼のチームは、サイエンス誌に論文を発表しました。ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された論文は、別の証拠に焦点を当てています。それは、ケレスの北半球で確認されている数百のクレーターのうち、約10個の影になっているクレーターの底に、明るい物質の堆積物が存在することを示す、ドーン衛星からの画像です。
この明るい物質は、ケレスで最も有名な明るい斑点とは異なります。かつて謎に包まれていたこれらの斑点は、現在では主に明るい色で反射率の高い塩類で構成されていると考えられています。
ドーンの赤外線マッピング分光計は、部分的に太陽光が当たるクレーター内にある明るい物質が氷であることを確認した。
これらの発見は、ケレスの冷たく暗いクレーターの底に凍った水が蓄積する可能性があることを示唆しています。このような「コールドトラップ」は、水星や地球の衛星でも確認されています。科学者たちは、これらのケースでは、氷は宇宙からの衝突によって運ばれ、そこに迷い込んだ水分子がコールドトラップにたどり着いた可能性が高いと述べています。
ドーンの研究者たちは、ケレスでのシナリオについてまだ結論を出していない。
「この氷がどのようにしてそこにたどり着き、そしてどのようにしてこれほど長く存在し続けることができたのか、私たちは興味を持っています」と、ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された論文の共著者であるハワイ大学のノーバート・ショルホファー氏は述べた。「ケレスの氷に富んだ地殻から来た可能性もあれば、宇宙から運ばれてきた可能性もあります。」
水の存在は、いくつかの理由から興味深いものです。まず、ケレスの起源に関する手がかりを与えてくれます。
「これらの研究は、ケレスの歴史の初期に氷が岩石から分離して氷を豊富に含んだ地殻層を形成し、そして氷は太陽系の歴史を通じて表面近くに留まっていたという考えを裏付けている」と、ドーン・ミッションの副主任研究員でNASAジェット推進研究所のキャロル・レイモンド氏は本日の発表で述べた。
もう一つの観点は、私たちが知っているように、水が生命にとって不可欠な要素であるという事実に関係しています。
「遠い昔に水に富んでいた天体を発見することで、初期の太陽系で生命が存在していた可能性のある場所に関する手がかりを発見できる」とレイモンド氏は語った。
将来的には、水氷は宇宙居住や宇宙補給のための貴重な資源と考えられています。人類が地球の軌道から3億4000万キロメートル以上離れた小惑星帯に到達した場合、ケレスは魅力的な中継地点となる可能性があります。そして、もしかしたらケレスだけではないかもしれません。
「この証拠は、メインベルトにある他の小惑星にも地表近くに水の氷が存在するという主張を強めるものだ」とプリティマン氏は語った。
ドーンは2007年に打ち上げられ、2011年と2012年に小惑星ベスタを周回した。その後、2015年にケレスの周回軌道に入った。同探査機は7月に延長ミッションフェーズを開始し、現在はケレスから4,500マイル以上離れた楕円軌道を周回している。
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