小惑星「イトカワ」の謎の解明 太陽系研究に大きな一歩 ~衝突でふるい分けられる小惑星の砂礫~

2017年3月8日(水)

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イトカワの +90 度面

イトカワの +90 度面

沖縄科学技術大学院大学(OIST)の研究員が、米国ニュージャージー州ラトガース大学と共同で、小惑星イトカワの表面の岩や小さな砂や石(砂礫)がふるい分けられる仕組みを研究し、3月10日(金)に、Physical Review Lettersに研究成果が掲載されることとなりました。
研究は、これまで謎とされていたイトカワの特殊な地形が、小さな砂礫が大きな岩にぶつかると大きく跳ね返り、砂礫の多い場所では砂礫の中に沈み込むためにできているという説を提示し、これを「反跳選別現象(ballistic sorting)」と名付けました。

研究内容の詳細は以下をご覧ください。

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旭川の学会の発表テーマは下記です.

P69 月の海が常に地球を向く真の理由, マルチインパクト仮説のスタートは,ジャイアントインパクト仮説のインパクターが火星サイズの(コア+マントル)を用いてマントルだけの月を射出するのに対し,マントルだけのインパクターを想定した点である.
具体的には,小惑星位置に形成された火星サイズの分化した原始惑星を仮定し,その後に集積した巨大質量の木星による摂動で,軌道エネルギー(長半径)一定の条件のまま,楕円軌道が偏平化して,木星と太陽の引力が釣り合う位置で潮汐断裂して複数のマントル断裂片と小惑星(コア+マントル) に分かれる.此の時,重い小惑星(コア+マントル)はエネルギー等分配の法則で速度が低下し,太陽の引力で内側軌道にドリフトして内側軌道の水星と成った.マントル断裂片はシューメーカーレビ第九彗星と同様にトレーンマントル小惑星となり,地球軌道と楕円軌道の交差位置で間欠的に衝突する.理論から衝突相対速度と角度が12.4km/sと36.45°が示された.この時の衝突速度は第二次宇宙速度11.2km/sより若干大きい値で,反発係数を考慮してエネルギー計算で現状の60×Reの軌道位置となり現状の月の位置エネルギーまで射出出来た.ちなみにジャイアントインパクト仮説で3×Reと,57×Reほど足りない点と,偶然と呼べるほど恣意的な衝突コースが必要とされている. マルチインパクト仮説の様な必然のメカニズムで,次に述べる月の徳地洋も説明できる事が真理に近い.
 地球のマントルはコアに近いほど内側程密度が大きい. ニュートンの揺り篭のように地球マントルが射出すると,急冷するので月に成った地球マントルも偏芯して,球形と成った時には低密度の表皮が形成される.更に,小惑星帯に成ったトレーン小惑星以外の衝突による隕石重爆撃期の衝突で,月の表側に衝突した隕石によるマグマは玄武岩質の月の海が形成されて連結し兎の模様と成った.小さい隕石の衝突は角礫岩を形成したと考えられる. 基本的に地球マントルのコアに近い部分が,重いために偏芯した月の起源と成り,地球との共通重心の回りを巴回転して,重い側を下にして常に地球を向く原因と成った. この様に,アブダションで月の起源は真実性が増して行く.全ての説明できる特徴が増えていくほど,マルチインパクト仮説の検証が出来ていくと考えられる.
 地球の新海洋底の起源やプレートテクトニクスの起源,環太平洋弧状列島と背弧海盆と海溝やプレートの潜り込み始めのメカニズムや駆動力の起源,プレート移動方向の急変や地軸の移動の偶力など,全てのメカニズムやキンバーライトパイプの起源と高緯度衝突の根拠など,地球と月の現状の特徴(進化の結果)を利用したアブダクションによる検証は,再現実験の不可能な太陽系の起源の探究に不可欠なパラダイムと云える. 
 ジャイアントインパクト仮説を同じアブダクションで評価すると,仮説のスタートが物理的に説明できていない.フィーデングゾーンが無く,マルチインパクト仮説で断裂せずに地球に衝突すると,その衝突速度と角度ではエネルギーが大きすぎるので,地球が破戒してしまうか,掠ってしまい地球の衛星に成れない.偶然が起きない事が説明できる. 所詮は月だけを作るシミュレーション仮説にすぎない. 月軌道さえ説明できない.

小惑星 イトカワ や リュウグウ起源の謎 
説明するには岩や砂の合体した構造を説明しなければ成りませんが,更にむ分化した岩の起源と宇宙への放射がったてメカニズムも示せなければなりません.つまり,小惑星帯の起源も説明する必要が有ります. 当然,歴と砂の合体構造だけ説明しても根拠が薄い片手落ちです.  実は私は小惑星帯の起源と月の起源と地球のプレートテクトニクスの起源,更には木星の大赤班の起源もまとめて説明する「マルチインパクト仮説」6.Nov.2014 を既に発表しています.
 
マルチインパクト仮説による小惑星帯と隕石と月と地球深海洋底と大赤斑の一貫した起源
始原天体・スペースガード研究会 Nov.6 -2014 国立天文台(三鷹) 
Investgator. 種子 彰 (SEED SCIENCE Labo.)

今年は,月の起源の追加性質⇒月が常に地球を表面を向けている理由を学会に発表します. 
 日本惑星科学会 秋季大会 10月16,17日 旭川です. 
P69 月の海が常に地球を向く真の理由, マルチインパクト仮説を用いて地球と月の起源
(2014 U06-P24(1))から進化のAbductionで検証. 種子 彰(SEED SCIENCE Labo.)
P70 起源仮説の検証は,進化の結果を利用したアブダクションで検証可能
種子 彰(SEED SCIENCE Labo.)

小惑星帯の起源では,分化した原始惑星CERRAの木星摂動で軌道偏平化し,木星と
太陽のせん断力で断裂し,其のマントル断裂破片が地球軌道と交差する事で分化した
石質隕石,石鉄隕石,鉄隕石の起源と成った. 石質隕石の合体集合で歴合体小惑星
の起源も全て統一的に説明出来た. P-70に示す.アブダクションを利用した,進化の
結果の特徴を複数統一的に説明できる事で,起源の検証が真実に迫ることができます.

ジャイアントインパクト仮説では,進化の結果を利用していないので,初期状態が一致し
て無いので根拠が無く,且つマントルだけの月を計算できても,月の軌道角運動量も足
りなく(60×Re>>3×Re),月の偏芯2kmも説明できない. まして,地球のプレートテクト
ニクスや海洋底の起源等はスコープの外です. 木星大赤班なんて論外です. スタート
が違います.  ジャイアントインパクト仮説は,月形成だけの仮説でしか有りません.  


 

イトカワは岩石や岩や砂など,マントルの断片の集合である事は写真だけでなく,持ち帰ったイトカワの欠けらでも推定や実証できていると思います.しかし,太陽系の何処かで進化の過程として惑星形成され,その分化するメカニズムによりマントルが断裂した母天体の起源と小惑星帯の起源も説明できる仮説は「マルチインパクト仮説」以外に提案されていません.
 せいぜいマルチインパクト仮説でフィーディングゾーンも示せないティアが恣意的に地球に衝突して月が低軌道位置3×Re位置に形成されて,現状の60×Re位置までの加速が実証出来ていないというマントルだけの月が計算できるシミュレーションで実証したことになっています.
 2007年日本天文学会の林忠四郎賞を受賞した論文では.(1997年に衝突破片から月が誕生することを証明することとなった。現在、「巨大衝突(ジャイアント・インパクト)説」は月の起源を説明する理論として圧倒的に有力である。(アストロアーツ2007.3/28)
シミュレーションで証明できるのか? 帰納と演繹では過去のメカニズムやモデルが証明て来たとはSCIENCEではありません.
単なる仮説であり,アブダクション的には月が常に地球を向いている事や,偏芯している現状を全然説明できていません.これで証明できたと云えるのでしょうか. 
 まして,小惑星帯の起源も示せていません. 地球の海洋底の形成メカニズムやプレートテクトニクスの起源も無視しています.

 つまり,イトカワを形成する分化したマントルが,同一方向に合体できる低速度衝突の初期状態モデルを提示できません.
イトカワや竜宮などの小惑星帯の分化した小惑星は現実にあり,太陽系の進化の結果であります. 全ての因果関係を説明できる事が求められています. つまり,ジャイアントインパクト仮説は失敗モデルなのです. アメリカのキャメロン先生が沢山のお金をかけて詳細に計算しても恣意的な衝突である.
 思考実験の仮説でも進化の結果を複数の項目でアブダクションにより検証できたものは,私は真実に近いと思います.

 貴方はどう思いますか?

2015 [PPS21-P10] 大赤斑の起源と衝突による月と地球の深海洋底の形成 日本地球惑星科学連合に既に発表しています.
スペースガード研究7 2015 「マルチインパクト仮説」による小惑星帯と隕石と月と地球深海洋底と大赤飯の一貫した起源 1) 2014 U02-P24 マルチインパクト仮説による月と地球の起源

旧定説 巨大惑星の引力により惑星と成れなかった小惑星帯 これはおかしいです. 太陽系は周回転微惑星合体形成説では,
内側程周期が短かく密度が大きいので早期に合体形成されます.つまり惑星は内側の惑星程早く形成されます.つまり小惑星帯のがったて形成された仮称CERRAが形成される時には木星は巨大質量と成っていませんでした. 自己矛盾です.

と云うことで,火星サイズの原始惑星CERRAが合体形成されて,地球型のコアとマントルに分化するメカニズムと,その後に木星摂動による軌道偏平化と,木星と太陽による潮汐断裂でトレーンマントル小惑星となり,地球軌道とCERRA楕円軌道の高点で順次衝突する事により,月射出と地球マントル剥離とアイソスタシー隆起による深海洋底の形成とマントル亀裂がプレート境界起源となり,プレート分布の偏芯が完成モーメントのアンバランスと成り,慣性モーメント最小化と成る様に発生する偶力がプレート移動の駆動力と成った.CERRAマントル断裂片が小惑星帯の起源と成り,地球への分化した隕石の起源と成った.この様に,太陽系内での分化メカニズムと断裂メカニズムと地球と交差する軌道メカニズムは,深海洋底の起源と遺物種大絶滅の起源と成り,海底火山は生物の起源の原因と成った.何より七つの海(平均深さ4kmと表面積の七割を占める)と,月形成時のマントルアイソスタシーによる周囲プレートの陥没が環太平洋弧状列島(日本列島)と背弧(凹プレート)海盆(日本海)等と,凹プレートの下への凸プレートの潜り込みメカニズムは同じ密度同志のプレート重なり始めを説明できる.熱対流では説明不能である. 
 キンバーライトパイプの起源は,マントル断裂片の地球衝突エネルギーが地球内部に伝搬して対極位置に同時刻に集中して噴き出す力と成り,円錐状のマントル噴出の原因と成った. ハワイ位置の対極はキンバリー位置のダイヤモンド鉱山が形成された.
但しアフリカ大陸は鉱山毎大陸移動している.ロシアのミルーヌイ鉱山の対極は,ドレイク海峡位置であり高緯度なので,地軸傾斜の偶力が発生して地軸傾斜の起源と成った.プレート駆動力は慣性モーメント偏芯であり,自転軸の急変はハワイ諸島と天皇海山列の海洋プレート移動方向の急変を説明できる.熱対流説ではどんな恣意的な説明でも困難である.
 この様に複数の一度限りの進化の結果の全てを統一的に説明できる事は,月の性質も含めてアブダクションとしては完全な検証と云える. 月のマントル0nlyだけしか説明できない偶然衝突仮説は,フィーデングゾーンも示せず,意味が無い.
 処で,分化した隕石同志の衝突合体は,イトカワの形成の根拠と成る. CERRA断裂時のコア+マントルは質量が大きいので,エネルギー等分配の法則で速度が低下し,内側軌道に成り推移位置で安定した.ちなみに地球型惑星のコアマントル比の二倍という水星の現状を容易に説明できて,軌道離深率や傾斜の特徴も整合する.
 イトカワの分化した岩石の集合(非溶融合体)も,同一方向のトレーンマントル断裂片の合体衝突なら低速度の衝突合体も不自然でない.ちなみに小惑星帯の回転方向や軌道エネルギーは当然であるがCERRAのそれと略一致した分布と成っている.

 つまり,小惑星帯の起源メカニズムのモデルを考慮した初期状態を仮定しないと,無駄なシミュレーションと成る.
自分がどの起源モデルで考察するか,すたーとが肝心である. 
 太陽系の進化の結果を利用した,仮説の検証方法は,太陽系の多くの特徴を統一的に説明できればできるほど真実に近くなる.

 以上, 自分の頭で判断して下さい. 自己責任です.   もっと素適な仮説で挑戦して下さい. チャオ !

 宇宙で,私たちが知っている世界は太陽系と,天の川という銀河と島宇宙と太陽系と付近の恒星シリウス等だけです.
昔は太陽と月と天の川と惑星しか知られていませんでした.望遠鏡の発明と共に木星の衛星と大赤班の渦や土星のリング河が発見されました.大望遠鏡により星雲も観測された.ハッブルにより赤方偏移が観測されて,宇宙が膨張していると解釈された.
 しかし注意して下さい.彼の観測結果は地球を中心として遠方程赤方偏移が大きく観測される.正比例しているとは云わなかった.此の比例定数H(?) は最初は約500km/sec-Mpcであり,宇宙年齢は約10億年と成り,常識の地球の年齢の20~60億年よりも小さく,当時は簡単には受け入れられなかった.最近の値ではH=100km/sec-Mpcであり約50億年前と成る.サンディジ(1961)

小惑星帯の起源を探究出来ずに,小惑星イトカワの起源を語れない.小惑星イトカワの組成としては岩石の集合ということは判明している.月の成分が地球のマントルと略同一と云うことも判明している.しかし,月も小惑星も地球型惑星と同一の分化メカニズムを経ている事を説明できる起源説はジャイアントインパクト仮説しか考え付いていません.それに,小惑星帯の起源までは説明できていません.マルチインパクト仮説では,小惑星帯の起源と月の起源と地球の海洋の起源(半径6400kmの地球表面の7割の面積の平均深さ5kmの形成の謎←ウェゲナー氏が100年前に指摘していた)も,更にはプレートテクトニクスとプレート境界の起源と駆動力の謎も一つの仮説で統一的に説明できる.アブダクション(創造的推論)という方法で,一度限りの進化の結果の太陽系の複数の特徴の全ての謎を説明できる事で合理的に検証できる.タイムマシンが無ければ起源の謎の解明は不可能であるが,仮説でも一度だけの太陽系進化の複数結果を統一的に全て説明できる事は,SCIENCEの成果と考えられる.マルチインパクト仮説は既に日本惑星科学会と日本地球惑星科学連合に発表されている仮説で,小惑星位置に形成された火星サイズの分化した原始惑星CERRAの軌道が,後から形成された巨大質量のガス惑星(木星)の引力により摂動により木星近点側に偏平化し,木星と太陽の引力が釣り合う木星近傍で潮汐断裂し,シューメーカーレビ第九彗星の様にトレーンマントル小惑星となって楕円軌道を一列に成って周回した.その軌道と地球軌道との交点で地球と間欠衝突し,月射出や地球マントル欠損とアイソスタシーにより5km深さの海洋底が順次形成された.更には数度に亘る生命種大絶滅の原因と成った.ジャイアントインパクト仮説と違うのは,マントル断裂片が同じ軌道を廻り必然衝突であり,フィーデングゾーンも小惑星と木星の軌道範囲に示されて,且つ衝突速度と角度が理論から計算できて12.3km/sと36.4度(相対)から,射出される月の軌道は現在の月軌道位置と同じ60×Reと計算されている.(cf.Re=6400km地球半径) ,ちなみにジャイアントインパクト仮説ではVx=0kmと角度30°のシミュレーションで3×Reの軌道位置で形成されて,潮汐力で60×Reの月軌道まで加速されると云う偶然の衝突に頼る恣意的な仮説です.マルチインパクト仮説では,射出される地球マントルは地球内部程密度が大きく,形成された月(半径1737km)も表側に重心が2kmも偏芯しており,地球(Re=6400km)での偏芯2.3kmより大きい.地球と月は共通重心の周りを互いに公転しながら,月の重い側(表)を常に地球に向けていると云う理由でもある.此の説明もジャイアントインパクト仮説では完全溶融のマントルの月であり,説明は不可能である.そもそも地球がマグマオーシャンの時に,月の潮汐加速は起きない.処で,断裂したCERRAのコア+マントルは,何処に行ったのでしょう.実は張力でのCERRAが断裂したとき,エネルギー等分配の法則に従ってコア+マントルの質量が大きい分速度が遅くなり,当然角運動量も少ないので内側に移動して水星と成った.実は地球型の惑星は水星を除きコア+マントルの比は一致していますが,水星の其の比は約倍の値です.更に,水星の軌道傾角と偏平率も大きい理由も説明できます.

 処で,小惑星帯の起源は,原始惑星CERRAの断裂の破片であり,分化した鉄隕石,石鉄隕石,石質隕石はマントルやコアの破片として,分化した隕石の説明とも整合します.更に地殻(岩石)だけの破片の集合(ex.イトカワ et.al.)と考えらります. マルチインパクト仮説では,CERRAの軌道が偏平化する時間(約6億年)だけ掛るので,月の形成と隕石重爆撃期や,地希衝突によるマントル亀裂=プレート境界亀裂の形成や,巨大マントル断裂片の衝突による月の質量分の地球マントル欠損は,アイソスタシーによるマントルの流動は,環太平洋弧状列島と背弧海盆のプレート凹みが形成されます.同時にコアも偏芯して,流体コアの偏芯が地磁気の偏芯(約500km)の結果として,バンアレン帯がブラジルのリオ位置での低下も説明できます.その反対側は太平洋の北マーシャル諸島位置であり,二度以上の衝突痕跡が有ります.
 つまり,イトカワの成分が石の破片であり,その石は昔に太陽系ができた時に小惑星帯位置に形成された分化した原始惑星が,摂動で木星と衝突しそうに成るほど軌道が偏平化して,更に潮汐断裂して破片が引力でラブパイル天体と成って形成された.
 その時の集積メカニズムが 「反跳選別現象(ballistic sorting)」で説明できると云う仮説です.
 真の起源を探究しましょう.統一的に説明できる事が真実に近い. 

『はやぶさ』による小惑星イトカワのポストミッション研究成果、ということですね。
直接は関係のない話題なんですが、私の好きな作品のシャーロック=ホームズシリーズに、ジェームズ=モリアーティ教授と対決する『最後の事件』があります。これを原案としたのが、『シャーロックホームズ シャドウゲーム』(2012)。
このモリアーティ教授がホームズにとって最強最悪のライバルで、天才的数学家としての業績の1つに、『小惑星の力学』(The Dynamics of an Asteroid)があり、『シャドウゲーム』中では立派な装丁の本として登場、ファンサービスでモリアーティ教授がサインをする場面まで描かれていました。
『はやぶさ』にもかかわったY先生に、「ぜひ『小惑星の力学』を書いてください」、とお願いしているところです(笑)。
もちろん、2部構成で第1部はモリアーティ教授になりきって戴いて、ホームズの時代の小惑星研究の内容を紹介、第2部にはイトカワの研究成果を思う存分に書いて戴きたいです!
ご期待いたします。

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