サラ・T・スチュワート 月はどこから来たのか?新しい理論【TEDトーク】~シネスティア~

TEDトーク
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今回紹介するのは・・・

月はどこから来たのか?新しい理論

概略

地球と月は一卵性双生児のようなもので全く同じ物質構成でできています。このようなことは他の天体では見られないことなので、とても奇妙です。何によってこのような特別なつながりが生まれたのか?その答えを探す過程で、惑星科学者であり、マッカーサー基金の「天才」賞受賞者であるサラ・T・スチュアートは新種の天体である「シネスティア」と、月の起源のミステリーを解明する方法を発見しました。

地球と月の起源の有力な説

巨大衝突説(ジャイアント・インパクト説)」が有力な説とされています。この説では、火星大の天体が原始地球に衝突し地球の周辺のデブリ円盤によって月ができたとされています。しかし、この説では月のほとんどが火星大の天体(原始地球ではない)からできたことになり、地球と月は異なる構成物からできていることになります。

月の誕生物語に三つの新説、ネイチャー誌
月の誕生をめぐる物語には、空飛ぶマグマの海と冥王星サイズの天体が重要な役割を果たしていたのかもしれない。

 しかし、地球と月は一卵性双生児!=同じ素材からできている

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同じ物質からできているのは珍しいらしい

新説への道のり

始まりは、巨大衝突説の矛盾を解決する説の探求です(構成物が同じにならない点)。巨大衝突の回転状態を変えれば地球の物質が良く混ざり月の説明がつくかもしれないと考えました。

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ちなみに火星大の天体が衝突したといわれているのは、月を形成し今の地球の自転周期の説明がつくから

 

研究を続けると、衝突時に速い回転状態でいると惑星と同一素材の混合物の円盤ができることが分かったのです。問題は、この状況が起こりにくいこと。そのうえ、ここから月と地球ができるのは天文学的に考えて偶然過ぎるそうです。

見方を変える

高速回転状態のデータを見ていた時です。その時は月ではなく惑星について調べていました。惑星が円盤と奇妙につながっていたのです。それまでは、惑星がそれと分離した円盤を持っていると想定していました。(衝突で月が生み出せるかを調べながら円盤に含まれるものを計算していた)

惑星は常に惑星たる形状をしていると勘違いをしていた!!!

 

彼女は、巨大衝突によって全く新しい惑星の形が生じると考えるようになりました。

シネスティア

巨大衝突後、地球は地表がないことを突き止めました。深さが増すにつれて密度が高まる厚いガス層があるだけです。

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木星みたいな感じ

研究を続けること2年、ついに新しい種類の天体を発見したのです。惑星ではなく、惑星からできたものです。惑星は自らの重力が強力なためその形を球体にできる天体です。

しかし、温度を上昇させ回転を速めると赤道部が転換点に達するまで大きくなります。転換点を超えると赤道部は円盤状になります(この時点で惑星ではなくなる)。回転は同期しなくなり、大きくなるにつれて形状は変化し続けます。

そうなった惑星がシネスティアです。シネスティアは熱と自転が回転楕円体を維持できる限界を超えた惑星の姿です。

衝突時のエネルギーが表面を蒸発させ全ての物質が数時間以内に混ざり合い、やがて冷やされ凝縮し惑星に戻ります。

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成長段階の惑星は複数回シネスティアになったらしい

月は巨大な気体となったシネスティアから形成された

気化した岩石が凝縮したマグマの雨を受けて月は成長したのです。月と地球の特別なつながりは、地球がシネスティアであった時に地球の内部で作られたからに違いありません。

月はシネスティア内の軌道を数年間回っており、シネスティアが冷却されたときに姿を現しました。

結論

巨大衝突によってシネスティアが生まれシネスティアが二つの天体に分割して同位体元素の組成が等しい地球と月が生まれた!!!

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月が地球の内部で作られたっていうのは驚き!!!

 

ということで、今回の記事は以上です!

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