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地球

星間分子雲の塵に含まれる有機物が地球の水の起源となった可能性 19

ストーリー by headless
水源 部門より
地球に水をもたらしたのは星間分子雲の塵に含まれる有機物であった可能性を示す研究成果を北海道大学などの研究グループが発表した(JAMSTECのプレスリリース詳細プレスリリース: PDF論文)。

従来、彗星の氷や炭素質隕石に含まれる含水ケイ酸塩鉱物などが地球に水をもたらした物質の候補となっていたが、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の探査では彗星の氷に由来する地球の水が1%未満に過ぎないとの同位体分析結果が出ている。また、炭素質隕石由来とすると地球の水が多くなりすぎるという問題もあるという。彗星や星間分子雲は有機物を大量に含んでおり、今回の研究では星間有機物が雪線の内側(太陽からの距離が2.5天文単位以内)でどのように変化するかを加熱実験により調べている。

星間有機物を直接入手することはできないため、研究では星間分子雲で有機物質が生成されるプロセスを実験室で再現し、生成された有機物質の分析結果を元に作った模擬星間有機物を使用している。加熱実験ではダイヤモンドアンビルセルを使用した場合、反応容器を使用した場合ともに400℃で水と石油が生成されることが確認されたという。星間有機物は氷が蒸発してしまう雪線の内側でも残っているため、炭素質隕石がなくても地球の水の起源を説明できる可能性が出てきたとのこと。この結果は小惑星や氷衛星の内部に大量の石油が存在することも示唆するものだ。

研究グループのメンバーは小惑星探査機はやぶさ2が小惑星リュウグウで採取した試料の有機物を分析することも予定しており、地球型惑星や隕石中の水や有機物の起源をより明確にできることが期待される。
  • by Anonymous Coward on 2020年05月16日 14時31分 (#3816072)

    星間有機物由来であった可能性が微レ存?(小並感

    ここに返信
    • 無機起源説で、しかも宇宙起源説ですね。つまり化石燃料ではない!

      と言っても無尽蔵ではなく、500年分?

      • by Anonymous Coward

        マントルがみんな石油漬けのオイルシェールなんて、事実上無尽蔵で胸熱。
        むしろ酸素量の限界の方が早いかも。
        溶融し核に沈んだウランが崩壊はすれど連鎖反応を起こさないのも、石油漬けのせいかも(炭素は減速材になるが、油を減速材とした原子炉例を投稿者は知らない)。

  • by Anonymous Coward on 2020年05月16日 15時10分 (#3816095)

    地球にはたくさん水があり、金星・火星にはほとんど水が無いのは、
    地球は強い地磁気で守られて水が宇宙に流出しないが、
    金星・火星は、強い地磁気が無いので水がどんどん流出するから

    仮に金星が地球並みの自転速度だったり、火星内に液体金属のコアがあれば、
    強い磁気で太陽風から守られて、どっちも水の惑星だったのでは?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2020年05月16日 18時34分 (#3816197)

      現在の定説で言われている「原始太陽系」では原始の太陽周辺にガス雲があるが、
      この時に水分子のような軽い分子は太陽系外縁に押しやられ、太陽系中心部分に金属や岩石が集まるとされている。
      これを裏付けるのが水星~火星が岩石惑星で木星以降がガス惑星であるという観測事実、
      彗星が氷を主成分としているというコンセンサス等。

      さらに「スノーライン」という、水が液体で存在できるのは大体小惑星帯あたりで、それより太陽から近いと水は気体⁽水蒸気⁾になってしまい、それより遠いと水は固体⁽氷⁾になってしまうという、広く他の恒星系を観測した結果得られた統計的概念があり、ここからも地球に液体の水があるのは例外的であるとされる。

      ここで「えっ?じゃあ地球の水はどこからもたらされたの?」ということが本当にわからなくなったから
      地球から近いイトカワとかリュウグウとかの小惑星に億とかそれ以上の単位の金をかけて水の起源を探っているのがはやぶさ等探査機。

    • by Anonymous Coward

      地球よりも太陽に近いので太陽風の影響が強いはず。
      地球と金星は同じようなサイズなので大気の維持に必要なエネルギーは金星のほうが大きいはず。
      というはずなのだが金星には地球や火星と比べても濃厚な大気がああるんだよなー。
      大気を維持できているのに水がないのにはなんか理由があるはず。
      水が太陽系外由来として金星に水が少ない理由としては、太陽系外からやってきた水分の大半を太陽系の外縁部の天体が捕まえてしまうからってのがそれっぽい?

      • by Anonymous Coward

        単に水蒸気が二酸化炭素よりも軽いせいで逃げて行っちゃったんじゃないのかなぁと思ってました。
        CO2 → 12+16x2 → 44
        H2O → 1x2+16 → 18

        地球の場合は大気温が早くに下がって水が液体になったか、二酸化炭素が必要十分なほどなくて金星ほど気温が上がらなくて、水があまり気体にならなかったとか。

        • by Anonymous Coward

          水蒸気がそのまま逃げるのではなくて、上空で水素と酸素に分解されて水素が逃げる。ご存知のとおり水素は最も軽い。酸素はたとえば炭素の酸化に使われて二酸化炭素になる。

          # 地球で燃料電池だとかクリーンエネルギーだとか言ってどんどん水を電気分解してるが大丈夫なのか? と個人的に心配

          • by Anonymous Coward on 2020年05月16日 17時59分 (#3816180)

            人類が作り出せる水素の量なんて自然界に存在するものと比べれば微々たる量だし、作るのにけっこうコストかかるから水素のまま大気中に放出される量はその中でもごく一部。
            さすがに水素の生産量が今の百億倍になったら気にした方がいいかもね。

        • by Anonymous Coward

          上空で分子が分解されて、太陽風で軽い水素が宇宙に飛ばされる

          水だけじゃなく、メタン・アンモニアなんかの水素を含んだ分子は全部、
          上空で水素がもぎとられて宇宙に流出した

  • by Anonymous Coward on 2020年05月16日 18時36分 (#3816198)

    今の地球の水は、地球生誕からの水よりも月から天上に降り注いだ水の方が多いんじゃなかったっけ??(月の内心が空洞である理由のひとつ

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2020年05月16日 18時41分 (#3816202)

      それは飛鳥昭雄あたりの主張する完全オカルト話。

      そもそも内部が空洞なのは月だけなのか?
      ISS内の実験では、水玉に空気の泡を入れて回転させると遠心力によって内部に空洞ができた、とか
      宇宙で生卵を回転させたら内部の重い核(黄身)のせいで回転が不安定になったとかの観測事実をもとにちゃんと科学的に考えるべきだね

      • by Anonymous Coward

        月の地下に巨大な空洞があると言っても虫食いりんごとかその程度の規模ですからね…
        巨大とかいう曖昧極まりない表現に問題がある。

        • by Anonymous Coward

          どの程度大きいか知らないですが、
          「一般人にとっては巨大だが、天文学者にとっては誤差。」
          みたいな、天文あるある現象が起きてるのか。

          • by Anonymous Coward

            単純に妄想と現実の区別つかない人がいるというだけでは?
            「広島長崎の原爆は日本が打ち上げたんだ」とか「日本軍が鉄塔をたててその上で爆破させたんだ」とか言ってる人もいるし

            • by Anonymous Coward

              それは言い過ぎで月空洞説を信じている人が都合よく解釈しちゃったくらいでしょ。
              天文学で巨大と言っちゃうとうからそりゃ月の数分の一くらいの空洞が見つかったんだろうくらいの飛躍をしちゃう人は結構いると思う。

        • by Anonymous Coward

          たとえば広さ数十km四方高さ数百mの空洞があれば地質学的にも一般人の感覚でも「巨大な空洞」だけど、月全体の構造としてみれば「表面近くの小さな隙間」だからね…巨大ではあるんだけど。
          月の中心が空洞説は大昔に月のサイズの割に質量が小さめとわかったことから生まれた説だけど、アポロなどが地震計を設置して中心の金属コアがない、またはかなり小さいから比重が軽い、で終了してる。(月の金属コアの有無についてはまだ確定していないらしい)

          • by Anonymous Coward

            「地球の中心に重い金属の核がある説」はキャンベンディッシュのねじり秤の実験で地球の比重が岩石よりもかなり重いという結果になったからで、この実験は使用した鉛が反磁性体で磁力の影響を受けることを考慮していない。そして追試しても精度が低い。

            そもそも「岩石惑星や岩石を主成分とした衛星の中心部に重い金属の核がある」という事そのものが科学的な根拠がない。(きちんと物証で証明することができない)

            宇宙空間で重い核がある生卵を回転させると、中心部に重い核があるせいで回転が不安定になる。それに反して地球のような惑星や月のような衛星の自転は安定している。

      • by Anonymous Coward

        飛鳥昭雄理論(飛鳥昭雄は米軍ソースと主張)では、
        「月の空洞にあった氷が、月の表面が破壊され吹き出し地球に降り注いで大洪水が起こった」
        なんだけど、月と地球では電位が異なり、当然月の空洞の中の氷も電位が異なる。
        電位が異なるものが接近したら放電・電流が流れるので、もしも月の土中の氷が地球に降り注いだならば
        まずはとびきりでかい雷が発生したり、その結果水分子は分解されてイオン化したりプラズマ化を経て他の化合物になり、
        地上に到達したころには水ではなくなってるかもしれない。
        そうでなくとも大量の氷の塊が隕石よろしく輝いて闇夜を照らしまくるはずなのだが聖書にそういう記述はない。

        その辺の科学的検証がないとこの話はちょっと・・・

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