「ミニ・プシケ」が謎の金属含有量の多い小惑星の解明につながる

「ミニ・プシケ」が謎の金属含有量の多い小惑星の解明につながる天文・宇宙
©Addy Graham/University of Arizona

画像:金属を多く含む地球近傍小惑星「1986 DA」に接近して撮影されたイメージ図。NASA赤外線望遠鏡施設を使用した天文学者たちは、この小惑星が85%の金属でできていることを確認した。

金属を多く含む小惑星に関する新しい研究により、いつか採掘される可能性のある希少な天体の起源と組成についての情報が得られました。

金属に富む地球近傍小惑星(NEAs)はまれですが、その存在は、鉄、ニッケル、コバルトを採掘して地球や宇宙で利用できる可能性があるという興味深い可能性を秘めています。

Planetary Science Journalに掲載された新しい研究では、宇宙の裏庭にある金属を多く含む2つの小惑星を調査し、その起源、組成、地球上で見つかった隕石との関係を明らかにしました。

これらの金属に富む小惑星は、太陽系の歴史の初期に、発展途上の惑星のコアが壊滅的に破壊されたときに生まれたと考えられていますが、その詳細はほとんどわかっていません。

アリゾナ大学惑星科学准教授のVishnu Reddy氏が率いる学生チームは、小惑星1986 DAと2016 ED85を調査し、それらのスペクトル信号が、太陽系内で最大の金属に富む天体である小惑星16プシケに酷似していることを発見した。

プシケは、地球の近くではなく、火星と木星の軌道の間にある主な小惑星帯に位置しており、NASAのプシケ・ミッションのターゲットとなっています。

惑星科学研究所に所属する筆頭著者のJuan Sanchez氏は、「今回の分析により、2つの小惑星の表面は、鉄やニッケルなどの金属が85%、基本的に岩石であるケイ酸塩物質が15%であることがわかりました。これらの小惑星は、地球上で発見されたメソサイデライトなどの石鉄隕石に似ています。」と述べています。

天文学者たちは、プシケの表面が何でできているかについて、何十年も前から推測していました。

今回、地球に接近した金属を多く含む小惑星を調査することで、プシケの表面に似ている特定の隕石を見つけたいと考えています。

今回の研究に資金提供したNASAの助成金の主任研究員であるReddy氏は、「私が大学院生だった2005年に、これらの金属に富む小惑星のような希少な小惑星を特定し、特徴づけることを目的として、小惑星群の組成調査を開始しました。このような “ミニ・プシケ”を地球のすぐ近くで発見できたことは、非常に喜ばしいことです。」と述べています。

「視点を変えれば、我々が研究した2つの小惑星に似た50メートル(164フィート)の金属物体が、アリゾナ州のメテオクレーターを作ったのです。」と、同校の月惑星研究所の大学院生Benjamin Sharkey氏とTheodore Kareta氏、地球科学部の学部生David Cantillo氏と共に論文の共著者であるAdam Battle氏は語っています。

この論文では、1986 DAの採掘可能性についても調査しており、小惑星に存在する可能性のある鉄、ニッケル、コバルトの量は、これらの金属の世界的な埋蔵量を上回ることが分かりました。

さらに、小惑星が壊滅的に破壊されると、組成や軌道が似ている小さな小惑星の集まりである「小惑星ファミリー」と呼ばれるものができます。

研究チームは、小惑星1986 DAと2016 ED85の組成と軌道を用いて、太陽系内側の小天体の最大の貯留地である主小惑星帯の外側の領域に、4つの小惑星ファミリーの可能性を特定しました。

この小惑星帯は、太陽系内側で最大の小天体の宝庫であり、16プシケをはじめとする既知の最大の金属小惑星の多くが存在する領域でもあります。

Cantillo氏は、「私たちは、この2つの “ミニ・プシケ”は、16サイケそのものではなく、メインベルトにある大きな金属小惑星の破片ではないかと考えています。地球上で発見された鉄や石鉄の隕石の一部も、太陽系のその領域から来たものである可能性があります。」と語ります。

この論文の結果は、ハワイ島にあるNASA赤外線望遠鏡施設での観測に基づいています。

この研究は、NASA赤外線望遠鏡施設にも資金を提供している、NASAの地球近傍天体観測プログラムによって行われました。

Published by University of Arizona. Juan A. Sanchez et al, Physical Characterization of Metal-rich Near-Earth Asteroids 6178 (1986 DA) and 2016 ED85, The Planetary Science Journal (2021). DOI: 10.3847/PSJ/ac235f
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