隕石と彗星から地球についてわかった6つのこと

太陽、その惑星、その衛星以外にも、私たちの太陽系には、内惑星の形成時に残された破片である宇宙岩石が大量に存在します。

太陽の周りには、火星と木星の間を周回する巨大なリング状の小惑星が密集しています。その名にふさわしく、このリングは主小惑星帯と呼ばれています。彗星は、さらに遠く離れた海王星の向こうのカイパーベルトや、太陽系を取り囲むオールトの雲などの破片からできた氷の塵と岩石の塊です。

地球外の岩石にはさまざまな大きさがあります。一般的に、小惑星は 1 メートルを超える宇宙の岩石であり、それより小さな破片 (2 ミリメートルから 1 メートルまでの大きさ) は流星体として知られています。

どこから来たかに関係なく、これらの外来の岩石が地球の表面に到達すると、私たちはそれを隕石と呼びます。しかし、それらははるか遠くから来た単なる岩石ではありません。

隕石と彗星は、地球の年齢を推定することを可能にし、進化の過程を何度も変えてきました。ここでは、隕石と彗星が地球の歴史や地球に関する知識に大きく貢献した 6 つの方法を紹介します。

1. 地球の年齢

約45億年前、火星サイズの惑星が原始地球に衝突し、地球の組成が変化して月が形成されました。

最初の数千万年間、地球は主に溶融状態でした。固体の鉱物や岩石を形成するには高温すぎたため、地球の正確な年齢は不明です。しかし、隕石から測定された年齢と、発見され年代測定された最古の岩石の年齢の間であることはわかっています。

地球上で確実に年代測定された最古の鉱物は、西オーストラリアで発見された小さなジルコンの粒子です。最古のものは 44 億年前のものです。しかし、科学者たちは隕石で発見されたカルシウムとアルミニウムの粒子の年代も測定しており、それより古い 45 億 6000 万年前、つまり太陽系の年齢が判明しています。

したがって、隕石によって示された最古の年代のおかげで、地球は約 45 億 4000 万年前に形成されたというのが私たちの最も正確な推定です。

2. 生命の構成要素

地球上の生命の始まりに関する最も説得力のある理論は、宇宙で形成され、隕石や他の天体によって地球に運ばれた単純な有機化合物に基づいています。

41億年前から38億年前にかけて、地球にさらなる衝突が起こった後期重爆撃期には、地球の表面は部分的に固体でした。

アミノ酸、炭化水素、その他の炭素ベースの分子は、炭素質コンドライト（原始的な隕石、初期の太陽系からの残骸）や彗星の形で地球に到達しました。

初期の地球がこれらの有機分子で豊かになると、化学進化が起こりました。そして最終的に、地球上に生命が誕生しました。最も古い証拠は、後期重爆撃期の直後、38 億年前の潜在的な微生物生命です。

生命がどのように始まったかに関係なく、地球上の初期の生命の発達を可能にした原始的な海、または水たまりの必要性についてはすべての理論が一致しています。

3. 海はどのようにして生まれたのか

隕石や彗星も地球の海や大気の形成に大きな役割を果たしました。後期重爆撃期には大量の水が地球にもたらされました。

さらに、地球の歴史における最初の時代である冥王代には、火山活動を通じて地球内部から水が放出されました。

水蒸気は、二酸化炭素、メタン、アンモニア、窒素、硫黄などの他のガスとともに、原始大気を形成しました。気温が水の沸点以下に下がると雨が降り始め、原始の海が形成されました。

そうです。私たちが今日飲んでいる水は、少なくとも部分的には地球外起源です。

4. 進化の方向を変える

恐竜の絶滅は約6600万年前に起きた。これは、地球上で2番目に大きい隕石の衝突、メキシコの地中深くにあるチクシュルーブ・クレーターと関連している。

対照的に、約 3 億 8000 万年から 3 億 6000 万年前のデボン紀後期の絶滅は、単一の衝突では説明できません。複数の衝突、気候変動、海洋の酸素の枯渇 (無酸素状態)、火山活動など、いくつかの要因が潜在的な原因として提案されています。

地球の歴史の中で、衝突現象が何度も起こり、地球上の生命の生存と進化に影響を与えてきました。

5. 地球の深部マントルと核のサンプル採取

科学者は、地殻、マントル、核、およびそれらの下位区分といった地球の内部構造を理解するために、さまざまな方法を組み合わせて使用します。その中で最も重要なのは地震学で、地震や人工的な発生源によって発生した地震波が地球内部をどのように伝わるかを研究します。

地殻と上部マントルの岩石サンプルは採取できるが、深部マントルや固体核のサンプルを採取することは決してできない。たとえその技術があったとしても、天文学的な費用がかかるし、そのような深度まで潜るには極度の圧力と温度が伴う。

直接的なサンプリングは不可能なので、科学者は間接的な方法に頼っています。

パラサイトと金属隕石は、分化した小惑星の岩石で、マントルと核も持っています。このような宇宙の岩石は、地球の最も深い部分をサンプルとして採取するのに最も近いものです。それらは、地球の組成を理解するのに役立ちます。

パラサイトは希少で、ニッケルと鉄の合金に埋め込まれたオリビンと呼ばれるケイ酸塩鉱物を含んでいます。パラサイトは、分化した小惑星の核とマントルのような領域の境界で形成されると考えられています。

金属隕石または鉄隕石は、主にニッケルと鉄の合金であるカマサイトとテーナイトで構成されています。これらは分化した小惑星の核の破片であり、地球の核に関する手がかりを与えてくれます。

6. 隕石の衝突により巨大な金とニッケルの鉱床が生まれた

南アフリカのウィットウォータースランドの岩石には、世界最大の金の埋蔵量が知られています。約 20 億 2 千万年前に形成された、地球上で知られている最大の衝突構造であるフレデフォート衝突クレーターがなければ、このようなことは起こらなかったでしょう。

この衝突により、噴出した物質が一帯を覆い、下にある鉱石層を隠したことで、これらの金鉱床は浸食から守られた。鉱床が浸食されると、物質は分散し、採掘しても利益は上がらない。

ウィットウォーターズランドは世界最大の金生産地域です。つまり、古代の隕石の衝突は、この貴金属の供給を通じて私たちの社会に間接的かつ永続的な影響を及ぼしたのです。

しかし、このような出来事はこれだけではない。地球上で3番目に大きい衝突クレーターとして知られるのは、18億5千万年前に形成されたカナダのサドベリー盆地だ。この盆地には巨大なニッケル鉱床があるが、これは衝突によって地殻が破壊され、部分的に溶けてマントルからマグマが上昇したためである。

これによりニッケル、銅、パラジウム、プラチナなどの金属が蓄積され、地球上で最も豊かな鉱山地区の一つが誕生しました。

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