NASAによると、月には確実に水が存在する。その意味するところとは

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The discovery of water on the moon's further, could help future missions there.Image: Wikicommons
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  • NASAによると、月の水はこれまで考えられていたより広範囲に存在することが分かった。

  • 月面には少量の水が存在すると長年考えられてきたが、科学者らは今回、水分子を初めて明確に検出したと報告した。

  • NASAは火星探査に先立ち、宇宙飛行士を月に再び送り込む計画を進めている。

  • 月面で水を採取できる可能性は、こうしたミッションに役立つだろう。

  • 月の水の起源は、依然として分かっていない。

月には、地球の特徴である液体の水の塊はない。しかし科学者らは月曜日、月の水はこれまで知られていたより広範囲に存在し、水分子が表面の鉱物粒子に閉じ込められているほか、永久に影となる場所にある氷の領域にも、さらに多くの水が隠れている可能性があると発表した。

11年前の研究では、月には少量の水が比較的広範囲に存在することが示されていた。今回、科学者チームは月面の水分子を初めて明確に検出したと報告している。同時に別のチームは、月には永久に影となる場所が約15,000平方マイル(40,000平方キロメートル)あり、氷の形で水が隠れている可能性があると報告した。

水は貴重な資源であり、月に比較的豊富に存在することが分かれば、飲料水や燃料の原料として水を採取・利用しようとする将来の有人・ロボットミッションにとって重要となる可能性がある。

メリーランド州にあるNASAゴダード宇宙飛行センターのケイシー・ホニボール氏が率いるチームは、月面で分子状の水を検出した。それは天然のガラス質物質の中、または破片の粒子の間に閉じ込められていた。これまでの観測では、水とその分子上の近縁物質である水酸基との区別が曖昧だったが、今回の検出では明確な結果が得られる手法が用いられた。

観測された日光の当たる月面でこの水が存在し続けるには、鉱物粒子の中に埋め込まれ、極寒で過酷な環境から守られている必要があった。研究者らは、望遠鏡を搭載するために改造されたボーイング747SP型機による成層圏赤外線天文台(SOFIA)のデータを使用した。

「私の検出結果は水の氷だと思っている人が多いのですが、そうではありません。水分子があるだけです。分子同士が非常に離れているため、互いに作用して水の氷や液体の水を形成することはありません」とホニボール氏は述べた。

同じく学術誌『Nature Astronomy』に掲載された2つ目の研究は、月のいわゆる「コールドトラップ」に焦点を当てた。これは月面のうち、永久に暗闇に包まれ、気温が華氏マイナス260度(摂氏マイナス163度)を下回る地域を指す。凍った水が何十億年もの間、安定して存在できるほどの低温だ。

月のこうしたコールドトラップでは、凍った水が何十億年もの間保たれる可能性がある。Image: Nature Astronomy

NASAの月探査機ルナー・リコネサンス・オービターのデータを用いて、惑星科学者でコロラド大学ボルダー校のポール・ヘイン氏が率いる研究者らは、数百億個に上る可能性のある小さな影を検出した。その多くは小さな硬貨ほどの大きさしかない。大半は極域に位置する。

「私たちの研究は、これまで知られていなかった月の多数の地域に水の氷が存在する可能性を示しています」とヘイン氏は述べた。「今回の結果から、水は月の極域にこれまで考えられていたより広範囲に存在する可能性があり、アクセスや採取、分析が容易になることが示唆されます。」

NASAは宇宙飛行士を月に再び送り込む計画を進めており、このミッションは後に乗組員を火星へ送る旅への足掛かりとなる構想だ。月面で水を採取できる利用しやすい供給源があれば、こうした取り組みに役立つだろう。

「水は極域だけに限られていません。私たちが考えていたより広く分布しています」とホニボール氏は述べた。

未解明の謎として、月の水の起源も残されている。

「月の水の起源は、私たちがこの研究やほかの研究を通じて答えようとしている大きな問いの一つです」とヘイン氏は述べた。「現在、有力な候補として挙げられるのは、彗星、小惑星または小さな惑星間塵、太陽風、そして火山噴火による脱ガスを通じた月そのものです。」

地球は水に恵まれた世界であり、広大な塩水の海、大きな淡水湖、水の貯蔵庫となる氷冠がある。

「最も近い惑星の伴星である月の水の起源を理解することは、惑星科学で今なお未解決の問いである地球の水の起源を解明する手掛かりにもなります」とヘイン氏は付け加えた。

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