チリの砂漠に広がるガラスのような岩石は、古代の彗星の爆発によって作られた可能性が高い

チリの砂漠に広がるガラスのような岩石は、古代の彗星の爆発によって作られた可能性が高い 地球
©P.H. Schultz, Brown University

画像:アタカマ砂漠の広大な範囲に散らばっている暗色のケイ酸塩ガラスは、約1万2千年前に彗星が爆発してできたものであることが、新しい研究によって明らかになった。

ブラウン大学の研究者を中心とした研究により、チリのアタカマ砂漠では、地上のすぐ上で爆発した彗星の熱によって、砂地が融合し、75キロメートルにもわたってガラスのような岩が広がっていることがわかりました。

約1万2,000年前、チリのアタカマ砂漠では、何かが強烈な熱で砂地を焦がし、広範囲にわたって珪酸塩ガラスの塊を作りました。

このガラスの分布と組成を調べていた研究チームは、この原因について結論を出しました。

学術誌Geologyに掲載された研究によると、砂漠のガラスのサンプルには、地球外起源の岩石に多く含まれる鉱物の微小な断片が含まれていました。

これらの鉱物は、NASAの「スターダスト」ミッションが「ワイルド2」という彗星から採取して地球に持ち帰った物質の組成とよく一致します。

研究チームは、これらの鉱物群は、地球外の天体(おそらく「ワイルド2」に似た組成の彗星)が、爆発によって砂の表面を溶かした後に流れ落ちたものである可能性が高いと結論づけています。

ブラウン大学地球・環境・惑星科学部のPete Schultz名誉教授は、「地表のすぐ上で爆発した火球からの熱放射と風によって作られたガラスの明確な証拠を得たのは、これが初めてです。このように広い範囲に劇的な影響を与えるということは、まさに大規模な爆発だったのです。」

チリ北部のアタカマ砂漠の75kmの回廊には、暗い色のケイ酸塩ガラスの堆積物が散在している。

このガラス鉱床は、チリ北部の75kmの回廊に沿って広がっています。©P.H. Schultz/Brown University

このガラスは、東のアンデス山脈と西のチリ海岸山脈に挟まれたチリ北部の台地、パンパ・デル・タマルガルの東側にあるアタカマ砂漠に集中しています。

濃緑色や黒色のガラスが、約75kmに及ぶ回廊1歴史学・地理学の用語で、領土から伸びる、廊下のような細長い領土である。単に回廊(かいろう)ともいう。のように広がっています。

Schultz氏によると、このガラスが火山活動によって作られたという証拠はなく、その起源は謎に包まれているといいます。

研究者の中には、この地域がもともと砂漠ではなかったことから、古代の草原での火災が原因ではないかと考える人もいます。

更新世の時代には、東の山から流れてきた川によって、木の生えたオアシスや草の生えた湿地帯があったので、広範囲に渡った火災が、砂地を溶かして大きなガラスの板を作ったのではないかと考えられています。

しかし、ガラスの量といくつかの重要な物理的特徴から、単純な火災では不可能であることが、今回の研究で明らかになりました。

ガラスには、溶けた状態のまま、ねじられたり、折りたたまれたり、転がされたり、さらには飛ばされた形跡があります。

これは、竜巻のような強風を伴った大規模な流星・爆発があったことを示しています。

Schultz氏によれば、ガラスの鉱物学的性質は、草原の火災説にさらに重大な疑問を投げかけています。

Schultz氏らは、ジョージア州のファーンバンク科学センター、チリの聖トマス大学、チリ地質鉱業局の研究者とともに、この地域のガラス鉱床から採取した数十個のサンプルを詳細に化学分析しました。

その結果、ジルコンと呼ばれる鉱物が熱分解してバデライトという鉱物になっていることがわかりました。

このような鉱物の変化は、一般的に華氏3,000度(摂氏1648.8度)以上の高温で起こると言われていますが、Schultz氏によると、これは草原の火災で発生する温度よりもはるかに高いとのことです。

サンプルを分析したところ、彗星由来の鉱物組成と一致しました。

サンプルを分析したところ、彗星由来の鉱物組成と一致しました。©P.H. Schultz/Brown University

また、隕石などの地球外の岩石にしか含まれない変わった鉱物の集合体も見つかったといいます。

キューバナイト、トロイライト、カルシウム・アルミニウムに富む包有物などの特定の鉱物が、NASAのスターダスト計画で採取された彗星サンプルの鉱物シグネチャーと一致しました。

ファーンバンク科学センターの惑星地質学者で研究の共同執筆者であるScott Harris氏は、「これらの鉱物は、これが彗星の特徴をすべて備えていることを教えてくれます。スターダストのサンプルで見たのと同じ鉱物がこのガラスに含まれているということは、我々が見ているものが彗星の爆発の結果であるという強力な証拠です。」と述べています。

これらのガラスの正確な年代を確定するためには、さらに研究を進める必要があり、それによって衝突が起こった時期を正確に決定することができるとSchultz氏は言います。

しかし、今回の暫定的な年代測定では、この地域から大型哺乳類が姿を消した時期に衝突があったと考えられます。

「因果関係があるかどうかを判断するには早すぎますが、大型哺乳類が消滅したと思われる時期にこのイベントが起きたということは興味深いことです。また、この地域に到着したばかりの初期の住民が実際に目撃した可能性もあります。かなりのショーになったことでしょう。」とSchultz氏は言います。

Schultz氏らのチームは、今後の研究で時期を特定し、彗星の大きさを明らかにしたいと考えています。

一方で、Schultz氏は、今回の研究が、他の地域で類似した爆心地を特定し、このような現象がもたらす潜在的なリスクを明らかにするのに役立つことを期待しています。

Schultz氏は、「このような爆風痕はたくさんあるかもしれませんが、これまでは、それらが本当にエアバースト現象に関連したものであると信じるに足る証拠はありませんでした。この場所は、衝突モデルを改良するためのテンプレートを提供し、他の場所で同様の場所を特定するのに役立つと思います。」と語ります。

この研究の他の著者は、Sebastian Perroud氏、Nicolas Blanco氏、Andrew Tomlinson氏です。

Published by Brown University. Peter H. Schultz et al, Widespread glasses generated by cometary fireballs during the late Pleistocene in the Atacama Desert, Chile, Geology (2021). DOI: 10.1130/G49426.1