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地球の海の水は彗星が運んだ?「違う」から「やっぱりありかも」へ揺れた10年

地球の海の水は彗星が運んだ?「違う」から「やっぱりありかも」へ揺れた10年

読む前に予想してみよう!

地球の海の水が彗星から来たことは、すでに証明されている

研究カード(どんな研究?)
対象
彗星・隕石の水
規模
探査機・宇宙望遠鏡の観測+隕石分析
研究の種類
同位体比の比較研究
確かさ
★★★☆☆
3秒でわかる

海の水と彗星の水の「指紋」比べは二転三転。2015年は「違う」、2024年は「ちりの影響を除けば近い」。いまは複数の起源の合わせ技説が有力。

ひとことで言うと海の水がどこから来たかは、まだはっきりわかっていないよ。

もくじ
  1. 水には「出身地の指紋」がある
  2. 2011年:「海とそっくりの彗星」発見
  3. 2015年:ロゼッタ「やっぱり違う」
  4. どんでん返し:犯人は「ちり」だった?
  5. 本命は「地球の材料そのもの」?
  6. まとめ

地球の表面の約7割をおおう海。この大量の水は、どこから来たのでしょう?

有名な説のひとつが、「彗星が運んできた」というもの。彗星は「汚れた雪だるま」とも呼ばれる、氷とちりのかたまりです。大昔、たくさんの彗星が地球にぶつかって、水を届けたのでは——というわけです。

ところがこの説、ここ十数年で「違う」→「やっぱりありかも」と、何度もひっくり返ってきました。

01水には「出身地の指紋」がある

水の出身地を調べるカギは、重水素(じゅうすいそ)です。

水素の中には、ごくまれに少しだけ重い水素が混じっています。この「重い水素の割合(D/H比)」は、水が生まれた場所の温度などによって変わります。いわば水の出身地を示す指紋です。

地球の海水では、重水素はふつうの水素約6400個に1個。彗星の水がこれと同じなら、「彗星が運んだ」説に有利になります。

重い水素の割合は、水の「出身地の指紋」になる
重い水素の割合は、水の「出身地の指紋」になる

022011年:「海とそっくりの彗星」発見

昔から観測されてきたハレー彗星などは、重水素の割合が地球の海のおよそ2倍。「彗星の水は海とは違う」と考えられていました。

ところが2011年、ドイツのマックス・プランク研究所のハートーグらは、ヨーロッパの宇宙望遠鏡ハーシェルでハートレー第2彗星を観測し、その水が地球の海とほぼ同じ指紋をもつと報告しました。「彗星説、復活か!?」と大きな話題になりました。

032015年:ロゼッタ「やっぱり違う」

次に決定打と期待されたのが、ヨーロッパの探査機ロゼッタです。ロゼッタは2014年から、チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星(67P)のすぐそばを飛び、水を直接測りました。

04どんでん返し:犯人は「ちり」だった?

ところが2024年、NASAゴダード宇宙飛行センターのマントらが、ロゼッタの全期間のデータを4000回分以上見直しました。

すると、探査機のまわりに氷をまとったちりが多いときほど、重水素の割合が高く出ることがわかったのです。ちりから蒸発した水が、測定をゆがめていたと考えられます。ちりの影響が少ない、彗星から離れた位置の測定だけを使うと、67P彗星の水は地球の海にかなり近い値になりました。

つまり、「彗星説」はふりだしに戻ったのです。

05本命は「地球の材料そのもの」?

さらに2020年、フランス・ロレーヌ大学のピアーニらは、地球をつくった材料に近いとされるエンスタタイト・コンドライトという隕石を調べました。すると、この隕石には、地球の海の水の少なくとも3倍をまかなえるほどの水素が含まれていたのです。

もしそうなら、地球の水は外から届いたのではなく、最初から地球の材料に入っていたことになります。

06まとめ

  • 水の出身地は、重い水素の割合という「指紋」で調べる
  • 彗星説は「違う」→「海とそっくりの彗星」→「やっぱり違う」→「ちりのせいだった?」と揺れてきた
  • 地球の材料そのものに水があった説もあり、複数の起源の合わせ技という見方が有力

コップの水を飲むとき、その中には、もしかしたら彗星のかけらから来た水素も、地球が生まれたときからある水素も、混じっているのかもしれません。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerEarth's oceans cover about 70 percent of its surface, but where did all that water come from? 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

Earth's oceans cover about 70 percent of its surface, but where did all that water come from? One famous idea is that comets, which are made of ice and dust, delivered it long ago. To test this, scientists compare the amount of deuterium, a heavy form of hydrogen, in comet water and ocean water. This ratio works like a fingerprint.

In 2015, data from the European spacecraft Rosetta showed that the water of comet 67P had about three times as much deuterium as ocean water. However, in 2024 a NASA team reanalyzed the data and found that icy dust around the spacecraft had raised the numbers. Without this effect, the comet's water looked much closer to Earth's.

117 words ・ CEFR B1

和訳を見る

地球の海は表面の約70パーセントをおおっていますが、そのたくさんの水はどこから来たのでしょうか。有名な考えの1つは、氷とちりでできた彗星が大昔に水を運んできたというものです。これを確かめるため、科学者は彗星の水と海の水にふくまれる、水素の重い仲間である重水素の量を比べます。この割合は指紋のような働きをします。

2015年、ヨーロッパの探査機ロゼッタのデータは、67P彗星の水には海の水の約3倍の重水素がふくまれることを示しました。しかし2024年、NASAのチームがデータを解析し直したところ、探査機のまわりの氷をまとったちりが数値を押し上げていたことが分かりました。この影響を除くと、彗星の水は地球の水にずっと近く見えたのです。

4択リーディングクイズ

Q1. What is the passage mainly about?

Q2. What did the 2015 Rosetta results show?

Q3. Why does the writer compare the deuterium ratio to "a fingerprint"?

重要単語

  • cometB1
    名詞彗星A comet is a ball of ice and dust. ギリシャ語の「長い髪をもつ(星)」が語源。尾が髪のように見えるから。asteroid(小惑星)と区別。
  • deuteriumC1
    名詞重水素Deuterium is a heavy form of hydrogen. deutero-(2番目の)が語源。中性子を1つもつ水素。heavy water(重水)にふくまれる。
  • isotopeC1
    名詞同位体Isotopes act like fingerprints of water. iso-(同じ)+tope(場所)=周期表で同じ場所に入る原子。年代測定の話でも頻出。
  • originB1
    名詞起源The origin of Earth's oceans is still debated. 形容詞 original、動詞 originate(生じる)。originate from ~「~に由来する」。
  • reanalysisC1
    名詞再解析A reanalysis changed the conclusion. re-(再び)+analysis(分析)。複数形は reanalyses。動詞は reanalyze。
  • meteoriteB2
    名詞隕石Some meteorites contain water-bearing minerals. 地上に落ちてきたものが meteorite、宇宙を飛んでいる段階は meteoroid、光る現象は meteor(流星)。
  • contestedC1
    形容詞議論のある、争われているThe origin of the water remains contested. contest(争う)の過去分詞。a hotly contested issue「激しく議論されている問題」。
地球の海の水は彗星が運んできた? 2015年には探査機ロゼッタが「彗星の水は海と違う」と報告。ところが2024年、NASAのチームが「彗星のちりが測定値を押し上げていた可能性がある」と再解析し、話がふりだしに戻ったらしい。

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出典・参考文献(5件)タップで表示
  1. Hartogh et al. (2011) Ocean-like water in the Jupiter-family comet 103P/Hartley 2, Naturedoi.org
  2. Altwegg et al. (2015) 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio, Sciencedoi.org
  3. Mandt et al. (2024) A nearly terrestrial D/H for comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, Science Advancesdoi.org
  4. Piani et al. (2020) Earth's water may have been inherited from material similar to enstatite chondrite meteorites, Sciencedoi.org
  5. Lis et al. (2019) Terrestrial deuterium-to-hydrogen ratio in water in hyperactive comets, Astronomy & Astrophysicsdoi.org