失い続けるイトカワ 「はやぶさ」が持ち帰った微粒子の希ガス同位体分析からわかったこと
宇宙空間には太陽風や宇宙線などの放射線が飛び交っており、大気を持たない天体の表層は、常に放射線に曝されています。宇宙の放射線を浴びた固体物質には、特有の希ガス元素や同位体組成という形で、その記録が残っています。
イトカワの微粒子 ©JAXA
ところが、地球へ落下する隕石の表面は大気圏で加熱され、そのような「星の歴史の記録」の多くを失ってしまいます。
宇宙探査機「はやぶさ」は、小惑星「イトカワ」表層の微粒子を持ち帰りました。本体は大気圏突入の高熱で溶融消滅しましたが、カプセルは最後まで微粒子を守りました。アポロ計画で持ち帰られた月面試料を除くと、現在の太陽風や宇宙線の記録を残したまま地上に到着した初めての地球外物質です。
東京大学大学院理学系研究科の長尾敬介教授は、新開発の希ガス専用高感度質量分析装置を用いて3粒の試料を分析しました。太陽風と宇宙線によって作られる同位体を調べた結果、これら3つの微粒子は、太陽風を直接浴びる最表層には1000年未満、宇宙線の影響を受ける表層部にも数100万年に満たない短い期間しか存在していなかったことが分かりました。
重力の小さいイトカワは、表層の粒子を引き留め続けることができないため、表層粒子は簡単に宇宙空間に失われると考えられます。今回の分析から、イトカワは100万年で数10センチのスピードで小さくなっており、やがて消えてしまうことがわかりました。イトカワの寿命は10億年以下と計算され、46億年の歴史を持つ太陽系と比べて、非常に短命な星であるということになります。
はやぶさは、月より遠くの天体に行って試料を持ち帰るという新しい宇宙探査を実現しました。今回の成果は、はやぶさが持ち帰った微粒子の初期分析結果をまとめた6編の論文の一つとして発表されています。その他の研究成果についてはこちらをご覧ください。
Science誌ウェブページ Hot Topic: Hayabusa?Dust from Itokawa
論文情報
Keisuke Nagao, Ryuji Okazaki, Tomoki Nakamura, Yayoi N. Miura, Takahito Osawa, Ken-ichi Bajo, Shintaro Matsuda, Mitsuru Ebihara, Trevor R. Ireland, Fumio Kitajima, Hiroshi Naraoka, Takaaki Noguchi, Akira Tsuchiyama, Hisayoshi Yurimoto, Michael E. Zolensky, Masayuki Uesugi, Kei Shirai, Masanao Abe, Toru Yada, Yukihiro Ishibashi, Akio Fujimura, Toshifumi Mukai, Munetaka Ueno, Tatsuaki Okada, Makoto Yoshikawa, Junichiro Kawaguchi,
“Irradiation History of Itokawa Regolith Material Deduced from Noble Gases in the Hayabusa Samples”
（はやぶさ試料の希ガスからわかった、イトカワ表層物質の太陽風および宇宙線照射の歴史）,
Science 26 August 2011: Vol. 333 no. 6046 pp. 1128-1131. doi: 10.1126/science.1207785
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