新しい研究によると、太陽の磁場はかつて宇宙のガスと塵を凝集させ、太陽系外縁部に惑星や小惑星を誕生させるのに役立っていた。天文学者たちは、太陽の近くで物質を合体させるこの場の能力を研究してきましたが、その強さについての私たちの理解は、木星と土星の間のどこかを過ぎると曖昧になります。
「何十億年も前の物を私たちが保管していたなんて、ちょっとクレイジーです。」
「私たちが何十億年も前の物質を保持しているというのは、少しクレイジーです」と惑星科学者は語る エリアス・マンスバッハ、以前はマサチューセッツ工科大学の博士研究員であり、この研究の筆頭著者です。 「しかし、これらのサンプルは実際には、初期の太陽系からの磁場の痕跡の一部を保持しています。」
マンスバッハと彼の同僚は、太陽系の誕生以来太陽系を旅してきたサンプル上に、その痕跡のかすかな痕跡を発見しました。その結果、古代の磁場の物質を集める力は海王星にまで及んでいた可能性があることが示された。チームが公開した 彼らの結果 先月の AGUの進歩 そして 提示します 12月12日にワシントンDCで開催される2024年AGU年次総会で発表
遠い過去からのサンプル
太陽系の形成まで時間を巻き戻すには、特別な物資セットが必要です。研究チームが分析したサンプルの 1 つは、原始的な炭素を豊富に含む岩である小惑星リュウグウから採取されたものです。日本の使命 はやぶさ２ リュウグウからサンプルを採取し、2020年に地球に帰還させた。
リュウグウは現在、地球の軌道からそれほど遠くない太陽の周りを周回していますが、返還されたサンプルの地球化学分析は、その 母体が形成された 太陽系の外側にある。
チームの他の 3 つのサンプルは宇宙から地球に落下しました。 タギッシュ湖の隕石、2000年にブリティッシュコロンビア州の凍った湖面から採取されました。の ウィスコンシン山脈の隕石、1991年に南極で発見されました。そして 隕石遅刻、2020年にモロッコに落下した。それらの赤外線スペクトルは、太陽系の外縁で発生したと考えられているD型小惑星のスペクトルに似ている。隕石には、太陽系外天体のもう一つの特徴である星間粒子も豊富に含まれています。これらの壊れやすく暗い残骸はそれぞれ約 45 億年前のもので、太陽系の起源に関する最良の推定と一致しており、それらの化学的性質から、それらが形成されてからあまり変化していないことが明らかになりました。
現在、ケンブリッジ大学の博士研究員であるマンスバッハ氏と彼の同僚は、消磁と呼ばれる実験室プロセスを使用して、この重要な時代から保存されている手がかりをふるいにかけました。研究者は、交流磁場を印加してテープ記録を消去するのと同じように、強さを増した磁場をサンプル全体にわたって前後に掃引することによって、サンプルの磁気特性を効果的にリセットします。古代の太陽系からの痕跡が強いサンプルは消去しにくいのに対し、磁場が弱いとリセットされやすくなります。
研究チームは主にウィスコンシン山脈のサンプルに基づいて、初期太陽系の磁場の強さが約5マイクロテスラであることを発見した。これはミキサーやヘアドライヤーなどの家庭用電化製品によって生成される磁場の強さとほぼ同じである。
当初、マンスバッハはこれらのかすかな痕跡を明らかにすることにがっかりしました。しかし、彼と彼の同僚は、比較的弱い磁場であっても、降着と呼ばれる物理的な凝集プロセスを通じて物質が合体してより大きな物体になる十分な勢いを与えることができると考えている。
「太陽から遠ざかるにつれて、電場の強さは減少すると予想されます」とマンスバッハ氏は言う。 「これらの結果は、以下に基づいて予想される結果によく適合するだけではありません。 [measurements taken from] 太陽系の内部に存在しますが、それらは同様の速度で降着を引き起こすのに十分強いものでもあります。」
さらに詳しく調べる
研究者たちが太陽系の最も初期のタイムラインの解明を続ける中、これらの結果は、はやぶさ２のようなサンプルリターンミッションの重要性を強調しています。
「この研究は、より多くのサンプルリターンミッションを必要とする議論です。」
「我々はより多くのサンプルを調べる必要があり、この研究はサンプルリターンミッションをさらに増やすための議論となる」と述べた。 カウエ ボルリナインディアナ州ウェストラファイエットにあるパデュー大学の惑星科学者であるが、この研究には関与していなかった。マンスバッハ氏も同意した。リュウグウのように、現在地球に近づいている他の天体も、遠く離れた領域で旅を始めている可能性があり、誕生したばかりの太陽系が残した磁気指紋についてのさらなる洞察が得られる。
ボルリーナ氏はまた、今後の研究で、 いつ サンプルには磁気スタンプが付けられており、研究チームは研究のギャップを埋めたいと考えている。各サンプルの進化のタイミングに関するより詳細なモデルがあれば、進行中の研究により、太陽系の最も初期の瞬間のより鮮明な画像が描かれる可能性があります。
—ジェナ・アハート（@jennaahart.bsky.social）、サイエンスライター
引用： Ahart, J. (2024)、磁気隕石は太陽系がどのように組み立てられたかを説明する可能性があります。 イオス、105、 https://doi.org/10.1029/2024EO240574。 2024 年 12 月 12 日に公開されました。
本文 © 2024. 著者。 CC BY-NC-ND 3.0
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