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準惑星セレスの謎の明るい斑点は塩水の湧昇を示唆している

準惑星セレスの謎の明るい斑点は塩水の湧昇を示唆している

アラン・ボイル

ケレスのオッカトルクレーター
ケレスの謎に包まれたオッカトル・クレーターの中心は、この準惑星で最も明るい領域です。挿入図は、この特徴に関する新たなデータを示しています。赤は炭酸塩の豊富さを、灰色は炭酸塩の少なさを示しています。(クレジット: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / ASI / INAF)

科学者らによると、準惑星ケレスの表面で最も明るい部分には、地球以外でこれまで観測された中で最も高い濃度の炭酸塩鉱物が存在し、それはほんの数百万年前に地中から液体の水が湧き出たことを示唆しているという。

本日、ネイチャー誌オンライン版に掲載されたこの研究結果は、ケレスの謎の明るい斑点の謎を解き明かす新たな展開を示唆するものです。これらの斑点は、太陽系で最小の準惑星として知られるケレスの最も興味深い特徴であり、火星と木星の間の主小惑星帯では最大の天体でもあります。

現在ケレスを周回中のNASAのドーン宇宙船の最新のデータによると、幅57マイルのオッカトル・クレーターの中央に積み重なった明るい斑点の主成分は炭酸ナトリウムだという。

「太陽系の他の場所で、これほど大量のこの種の物質が観測されたのは初めてです」と、研究筆頭著者のマリア・クリスティーナ・デ・サンクティス氏はNASAのニュースリリースで述べた。デ・サンクティス氏はローマの国立天体物理学研究所の研究者であり、ドーンの可視赤外線マッピング分光計(VIR)の主任研究員である。

地球では、炭酸ナトリウムなどの塩は、地球の地殻から熱水が湧き出る熱水環境と関連しています。オッカトル・クレーターの隆起した物質のドームにこれらが存在することは、ケレスでも同様のプロセスが起こり、小惑星の衝突が促進された可能性を示唆しています。

このシナリオは、何百万年も前にケレスの表面下に液体の水が存在していたはずだということを示唆している。

「オッカトル中央の明るい領域で発見された鉱物は、水による変質を受けていると考えられます」とデ・サンクティス氏は述べた。「炭酸塩は、ケレス内部に熱水活動があり、それがこれらの物質をオッカトル内部の地表に押し上げたという考えを裏付けています。」

最も有力な説明は、水が表面で凍り、その後蒸気となり、炭酸塩やその他の明るい塩が残ったというものです。これは、ケレスから水蒸気が放出されていることを検出した以前の研究結果と一致します。

デ・サンクティス氏と彼女のチームは、塩化アンモニウムや重炭酸アンモニウムといったアンモニア含有塩の痕跡も発見しました。これはさらに興味深い点です。土星の氷に覆われた衛星エンケラドゥスの間欠泉から噴出する水氷の煙の中に、アンモニアと炭酸塩が検出されているからです。ケレスにも同様の化学物質が存在するという事実は、宇宙生物学者の耳目を集めるはずです。

「セレスの他の多くの明るい領域にもこれらの炭酸塩が含まれているかどうかを調査する必要がある」とデ・サンクティス氏は述べた。

昨年12月にネイチャー誌に掲載された研究は、ドーンのフレーミングカメラの観測結果に基づいており、明るい点には水和硫酸マグネシウム(六水和物)と呼ばれる塩が含まれていると示唆していました。しかし、新たに発表されたVIRの観測結果は、炭酸ナトリウムがより適切な物質であることを示唆しています。

デ・サンクティス氏は、「(1)ケレスにおける水性変質の証拠としての明るい炭酸塩堆積物」と題されたネイチャー誌の論文の28人の著者の一人である。