月の裏側で珍しい花崗岩の天体が発見される

惑星科学者たちは、月の裏側に広大な花崗岩の塊が埋まっているのを発見した。 研究チームは、多国籍の月探査ミッションによって得られた測定結果を分析し、月高地のコンプトン・ベルコビッチ地域の下に位置する花崗岩が、その地点の異常な高温を引き起こしている可能性が高いことを発見した。

しかし、花崗岩がどのようにしてそこに形成されたのかは謎です。 アリゾナ州ツーソンにある惑星科学研究所の惑星科学者で、この発見の主任研究員であるマット・シーグラー氏は、「花崗岩を作る教科書的な方法はすべて、地球上でのみ起こるプロセスを含んでいる」と語る。 「このプロセスをどのように再現しますか?」

地球上では、リソスフェアの部分的な溶解によって花崗岩が形成されます。 マントルから噴出したマグマが地表で冷えると単なる玄武岩になります。 玄武岩が豊富な地殻のスラブが構造プレートの端に沿って沈み込むと、圧力と熱によって岩石から水分が放出され、その上にあるリソスフェアの融点が下がります。 最終的に地表近くに現れるのは、トリウムとウランが豊富に含まれたシリカが豊富な花崗岩です。

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地球上で花崗岩を作るプロセスは、プレートテクトニクスのリサイクル特性と大量の水に大きく依存しています。 これらは両方とも太陽系全体でまれであるため、花崗岩も同様です。 まれではありますが、不可能ではありません。

研究者らは、月の裏側に花崗岩の証拠が見つかるとは予想していなかった。 彼らはそれを探していませんでした。

ジーグラー氏によると、月にはシリカを多く含む地物が約10個知られているという。 「月の表面の 16% は玄武岩で覆われているのに対し、それらはかなり稀です。」 アポロ 12 号の宇宙飛行士は、月の表側のプロセラーム領域で少数の花崗岩の粒子を発見しましたが、惑星科学者たちはその粒子の起源を理解するのに今も苦労しています。

したがって、研究者らは月の裏側に花崗岩の証拠が見つかるとは予想していなかった。 彼らはそれを探していませんでした。

彼らは当初、地球の裏側の小さな場所にある異様に高いトリウム濃度の起源を理解しようとしていたと、共著者で惑星科学研究所の惑星科学者でリモートセンシングの専門家であるジェンチン・フェン氏は説明した。 コンプトン・ベルコビッチ異常は月で最もトリウム濃度が高く、周囲の月の高地よりもはるかに高温です。 フェン氏によると、マイクロ波帯内の温度は同じ緯度のどこよりも高温だという。

この異常の表面下を探ろうと、研究チームは中国の月周回衛星嫦娥1号と嫦娥2号、NASAの月偵察周回機に搭載された機器から新しいマイクロ波データを収集したほか、インドのチャンドラヤーン1号からの過去のデータも収集した。 NASA の月探査機、重力回復・内部研究所 (GRAIL)、およびアポロ計画。 これらのミッションから得られたリモート センシング データを組み合わせることにより、チームはコンプトン ベルコビッチの周囲および地下の温度を正確にマッピングすることができました。

データによると、その場所は周囲の高地より約20倍暑いことが判明した。 研究チームの地球化学モデルは、この温度異常は、直径約 50 キロメートル、深さ 20 キロメートルの深さ約 20 キロメートルの岩石である大規模な花崗岩系が下から地面を加熱することによって引き起こされることを示唆しています。

その体積は、おそらくアンデスのアルティプラノ - プナ マグマ体などの地上のバ石に似ています。 研究者のモデルは、バソリスを 2 つの楕円体として近似しましたが、実際には、この地域の火山活動の過去の空の名残で、いくつかの小さな部屋や敷居が織り込まれている可能性があります。

この発見は『Nature』誌に掲載され、7月にフランスのリヨンで開催された2023年ゴールドシュミット会議で発表された。

「月面に大きな花崗岩の塊があるというこの新たな発見は、非常に興味深いものです」とフロリダ大学ゲインズビル校の惑星地球化学者スティーブン・エラルド氏はこの発見に関する声明で述べた。 「地球上には、さまざまな味の花崗岩がたくさんあります。…しかし、地質学的に言うと、水とプレートテクトニクスなしに花崗岩を作るのは非常に困難です。そのため、他の惑星ではそのようなタイプの岩石は実際には見られません。」