月の裏側が過去の磁場の手がかりを提供

月の裏側が過去の磁場の手がかりを提供 地球物理学 研究 月にかつて内部磁場が存在したかどうかは議論の的となっています。現在、ETH Zurichの研究者たちは、今日地球上で活動しているものと同様のメカニズムがかつて月に存在したことを示すための新しい方法を採用しました。 2026年9月23日 Barbara Vonarburg、フリーランスライター コメント数 磁場の謎を解く鍵を握るもの：月の裏側。アルテミス2ミッションの宇宙飛行士が最近見たように、月の裏側は地球からは見えません。（画像：NASA） 要約 月の岩石サンプルは矛盾した絵を描いています。強い古代の磁場を示唆するものもあれば、そうでないものもあります。ETH Zurichの研究者たちは、月の裏側の特定の地域からの重力および磁場測定値を使用して、その地下の月殻の構造と磁化を決定しました。これらの発見に基づき、研究者たちは42億年前、月は地球の磁場の5分の1から3分の1に相当する10マイクロテスラ以上の磁場を持っていたと結論付けています。地球とは異なり、月は今日、核生成の磁場を持っていません。私たちの惑星では、外核の液体の鉄の動きが全球的な磁場を生成します。このいわゆる地磁気ダイナモは、自転車のダイナモと同様の原理で機能し、機械的な運動を電気エネルギーに変換します。「月も過去にダイナモを稼働させていたのかどうか、現在、激しい議論が続いています」と、ETH Zurichの地球惑星科学科の博士課程学生であるXi Yang氏は述べています。これは、アポロ宇宙飛行士が地球に持ち帰った岩石サンプルの分析が矛盾しているためです。「一部の研究者は、42.5億年から35億年前の長い期間にわたって強い磁場が存在したと仮定していますが、他の研究者はその証拠を見つけていません」と、同学科の講師である地球物理学者のAnna Mittelholz氏は述べています。ダイナモ理論に加えて、磁化された月の岩石の2番目の可能な説明があります。巨大な隕石や小惑星の衝突が、月で磁化プロセスを引き起こした可能性があります。DLR宇宙研究所およびベルリン工科大学の同僚との共同研究による、この2人のETH研究者の研究は、現在ダイナモ理論を支持しています。それは、形成から数億年後の42億年前には、月は確かに内部生成された磁場を持っていたという結論に至ります。研究者たちは、岩石サンプルではなく、NASAの「GRAIL」探査機の重力測定や、Lunar ProspectorおよびKaguyaミッションの軌道測定に基づく磁場モデルなど、月周回衛星によって収集されたデータに基づいて発見を行いました。 内部構造への窓 焦点は、地球から決して見ることのない月の裏側にあるDewarと呼ばれる特定の地域に当てられています。「Dewar地域は真の幸運です。月の裏側で最も強い磁場異常の1つと、明確な重力異常がそこに空間的に一致しています」とMittelholz氏は述べています。これは、この地域に、より強く磁化された岩石が含まれていることを意味します。同時に、他の場所よりも高密度です。「それが、この地域が月の内部構造への潜在的な窓である理由の1つです」とYang氏は述べています。ほとんどの場合、月周回軌道から測定される磁場異常の起源は不明です。「しかし、重力データは、密度、したがって地表下の物質に関する洞察を与えてくれます」とMittelholz氏は説明します。「磁場と重力信号が一致する場所では、両者を組み合わせて、異常を特定の地質構造に帰属させることが可能です。これがDewarが提供した機会なのです。」そして研究者たちはそれを最大限に活用しました。初めて、重力と磁場データを共同で処理することにより、地表下の正確なモデルを作成しました。 ETHニュースの新しいニュースレターを購読してください！新しいETHニュースレターで、ETH Zurichの研究、イノベーション、教育に関する最もエキサイティングなニュースの定期的なアップデートを受け取ってください。ETHが何をしているか、そしてそれが世界にどのような影響を与えているかを知りたい場合は、ここで購読してください。 結果：Dewar地域では、月面下に、幅約60キロメートル、深さ約9キロメートルの岩石体が横たわっています。それは周囲の地殻よりもはるかに高密度であり、同時に強く磁化されています。地表の地球化学およびアーチ状の地形と組み合わせることで、研究者たちはこれが地下から上昇してきた固化マグマ、すなわち埋没した火山複合体であると結論付けています。構造の年齢（42億年前）は、月面上の様々な衝突物質の堆積物から決定できます。 驚くほど強い磁場 「このような岩石体に含まれる鉄の量がわかっているので、マグマがゆっくり冷える間に磁場がどれだけの強さを持っていなければならなかったかを推定できます。私にとって、それは非常に重要な発見です」とMittelholz氏は述べています。そしてYang氏は付け加えます。「私たちは、当時の月の磁場は10マイクロテスラより強かった可能性が非常に高いことを発見しました。今日の地球では、磁場の強さは約50マイクロテスラです。」研究者たちは、激しい衝突がこの磁場を引き起こした可能性を排除しています。これは、Dewar地域が候補と見なされる地域の外にあるためです。「したがって、磁場は核で生成された長期間のダイナモに由来しなければならないとほぼ確信できます」とYang氏は述べています。しかし、小さな月の核がそのような強い磁場をどのように生成できたかは不明です。このため、ETHの研究者たちは、初期の月のダイナモの存在という問題をまだ完全に解決されたとは考えていません。「しかし、私たちは全く新しい視点からこの問題を調べています」とMittelholz氏は述べています。そして、問題は「ダイナモは存在したのか？」から「それはどのように機能したのか？」へと移行しました。 神秘的な月のスワール さらに、この研究は別の謎めいた現象、すなわち月のスワールに関する洞察を提供します。月の表面にあるこれらの明るい、湾曲した、または縞模様のパターンは、暗い周囲から際立っています。そのようなスワールが現れる場所では、常に磁場異常が見つかります。観測された異常の上の地表には、Dewar地域にも月のスワールがあります。スワールの起源は議論の的となっています。1つの可能な説明は、スワールは磁場が地表で水平に走っている場所にのみ形成されるというものです。Dewarスワールの場合がそうです。水平磁場は太陽風を偏向させ、それによって地表を風化から保護します。その結果、この地域は周囲よりも明るいままです。「これは将来の宇宙飛行士にとって重要な情報です」とMittelholz氏は概説します。「磁力線は太陽風からの保護を提供する可能性があり、スワールはそのような配置の場所を示しています。」研究者たちの発見は、将来の月ミッションが現地測定の優先ターゲットを選択するのを支援することも意図されており、月のサンプル分析で月の磁気進化史についての結論を導き出すのに役立つ可能性があります。「この方法は、軌道データのみから惑星ダイナモに関する情報を得るために、他の天体にも適用できる可能性があります」とYang氏は述べています。例えば火星は興味深いケースですが、現在、十分に高品質なデータが不足しています。 参考文献 Yang X, Mittelholz A, Broquet A, Moorkamp M: Magmatic origin of the Dewar magnetic anomaly: Implications for an early lunar dynamo. Science Advances (2026), doi: external page 10.1126/sciadv.aec0341 類似トピック 研究 地球物理学 地球科学 惑星科学 JavaScriptはブラウザで無効になっています。