月の全域に水が存在している証拠を発見

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　これまで月には極地の影の中にしか水がないとされてきた。だが最新の研究によって、月の全域にわたって水が存在する可能性が明らかになったそうだ。

　米国、惑星科学研究所をはじめとする研究チームは、月面のスペクトルを分析し、月の全域に「水」と「ヒドロキシ基」（酸素と水素で構成された分子）のサインを発見した。

　そのサインは高緯度だけでなく、すべての緯度で認められ、太陽の光によって強く照らされているところですら見つかったという。

　これは将来の宇宙飛行士は赤道付近でも水にアクセスできる可能性を示す重要な発見だ。

月の全域に水が存在している証拠を発見

　一見したところ月はカラカラに乾いているように見えるが、ある意味それは正しい。月面に液体の水はなく、海はもちろん湖や池も川も存在しない。

　だがこれまでの調査では、そんな月にも豊富な水が隠されているという兆候が発見されてきた。

　その隠し場所は、月の北極や南極のような高緯度地域だ。

　とりわけそこにあるクレーター内の太陽の光が絶対に当たらない永久影には、厚さ数メートルの氷の水があるとされている。

　だがより最近では、水の在処は他にもあるだろうことが明らかになっている。

　そして今回、米国、惑星科学研究所のロジャー・クラーク氏らによる研究もまた、そのことを裏付けている。

　月の岩石や土に含まれる鉱物には、「水」と「ヒドロキシ基」（酸素原子1個と水素原子1個で構成される）が結合しており、それが月全体に散らばっているらしいのだ。

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　今回の研究では、2008年と2009年に月を周回して地表を撮影したインドの月探査機「チャンドラヤーン1号」のデータが分析された。

　そのデータには月から反射された赤外線が記録されており、そのスペクトルが「水」と「ヒドロキシ基」に一致していたのだ。

　それは月の全緯度にわたって存在していた。

　月の”海”（玄武岩におおわれた色が濃い部分）では比較的少ないが、それでも隕石が衝突して水分豊富な岩石が掘り起こされる場所ならどこでも見つかる。

　ただし水は永遠に存在するわけではない。

　隕石の衝突によって月面まで掘り起こされた水は、吹き付ける太陽風によって数百万年かけてだんだんと破壊されていくからだ。その後に残されるのがヒドロキシ基である。

　ヒドロキシ基は太陽風によっても作られる。太陽風の陽子がケイ酸塩を破壊し、そこに含まれていた酸素と水素を結合するためだ。

　クラーク氏は、「すべての証拠を合わせて考えると、月面は地質学的に複雑で、地下に大量の水を保持し、表面層にはヒドロキシ基があるのだと分かります」と、プレスリリースで述べている。

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月にまつわる2つの謎を解く手がかり

　今回の分析では月の世界に関する2つの謎を解くヒントも得られている。

　1つの謎は、月面でなぜか水が移動しているように見えることだ。

　月面にある輝石（マグマが冷えて固まった岩石の一種）には水が含まれているスペクトルが認められるのだが、なぜかそれが揺らいでいる。そのせいで、まるで月面を水が移動しているかのように見えるのだ。

　だが今回、輝石のスペクトルが太陽の光が当たる角度によって変化することが判明した。したがって、水が移動している可能性はまだ否定できないが、それでもそのスペクトルの変化が示すほどではないようだ。

　もう1つの謎は、月面に見られる奇妙な”渦巻き”だ。

　それが作られる原因は不明だが、磁気が関与している可能性がある。そして今回の分析では、この渦巻きには水分が非常に少ない一方、輝石が多いことが明らかになっている。

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　この新事実と渦巻きの正体との関係は不明だが、同様のパターンは渦巻きのない部分でも発見されている。

　このことから研究チームは、もともとあった古い渦巻きが侵食によって風化し、その痕跡が残されたのではと考えている。これは、渦巻きの謎を解明するヒントになるかもしれない。

　この研究は『The Planetary Science Journal』（2024年9月16日付）に掲載された。

※（09/29）本文を一部訂正しました

References: Sources of Water and Hydroxyl are Widespread on the Moon - Planetary Science Institute / Scientists Discover Signs of Water All Over The Moon's Surface : ScienceAlert

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