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月に存在する水は地球の磁気圏が撒いたものである可能性が浮上

アポロ計画以前、月は極端な温度と大気の少なさから、砂漠のように乾燥していると考えられてきました。

しかし、その後に行われた多くの研究により、極地に氷が存在していること、表面にもそれなりに水分子が存在していることが判明し、それまでの説が誤りであることが明らかとなりました。

これら多くの発見にも関わらず、「月の水」がどこから来たものなのかは、明確な確証は得られていません。

1月28日にThe Astrophysical Journal Lettersに掲載された論文はこれらの水が実際には地球の磁気圏によって運ばれたものである可能性を示しました。

月の水が蒸発し続けているにも関わらず、今なお水が見つかっている理由を説明できるかもしれません。

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水は様々な形で宇宙を旅している

水素原子(H)は宇宙で最も一般的な元素です。また、酸素(O)も宇宙に豊富に存在する元素の一つです。これらが結合すると簡単に水(H2O)が生成されます。

水(氷)は決して珍しい物質ではありません。火星の表面、土星の輪、果ては太陽系の遥か彼方に位置する惑星まで、当初天文学者たちが想定していたよりも遥かに広範囲で検出されています。

これらは惑星形成時に巻き込んだものが冷えるにつれて出現したと考えられていました。

しかし、研究が進むに連れ、宇宙の物質はもっと『ダイナミック』に動いていることがわかりました。特に水素やヘリウムのような軽い元素はガスという形で銀河中をさまよっています。

月の水も宇宙を旅する水素原子によってつくられたとされています。

太陽風が運んできた正に帯電した水素イオンが月表面の鉱物(酸化物)と衝突した際にヒドロキシ基(-OH)を生み出し、化学反応によって水(H2O)が生み出されたのだといいます。

ですが、この仮説をシミュレーションしたコンピュータモデルは、地球が太陽を遮っている期間、つまり満月の約3日間の間に月表面の水分子の半分が蒸発してしまうことを予測しました。

太陽風に吹かれ、涙型になっている地球の磁気圏が月を陽子から『保護』してしまうため補給が途絶え、月の水が少なくなってしまうのです。

地球の磁気圏に覆われる月のイメージ図。Credit: E. Masongsong, UCLA EPSS, NASA GSFC SVS.

ところが、月面の水分布をマッピングしていた探査衛星チャンドラヤーン1号は興味深いデータを提供しました。

何も起きていなかったのです。太陽風を遮られたとしても月の水はさほど変化しないことが示されています。

この矛盾は一体何を意味しているのでしょうか?