小惑星リュウグウの岩石は氷を十億年も持っていた! ―地球の材料天体に従来見積もりの2〜3倍の水があった可能性―

プレスリリース
飯塚  毅(地球惑星科学専攻 准教授)
橘  省吾(宇宙惑星科学機構  機構長/教授)

発表のポイント

  • リュウグウ岩石試料のルテチウム-ハフニウム同位体分析により、リュウグウの母体となった小惑星が誕生してから10億年以上後に、その内部から水が流れ出たことが分かりました。
  • この水の流出は、リュウグウ母天体の炭素質小惑星に別の天体が衝突した際、小惑星内部に含まれていた氷が溶けたことで起きたと考えられます。
  • 本研究の結果は、地球の材料となった炭素質小惑星が、含水鉱物に加えて、氷として水を含んでいたこと、そしてこの水の総量は従来推定値の2~3倍になることを示唆します。
小惑星リュウグウとはやぶさ2が持ち帰った試料
小惑星リュウグウ(左)とはやぶさ2が持ち帰った試料(右)(©JAXA、東京大学など)

発表概要

東京大学の飯塚毅准教授らの研究チームは、炭素質小惑星が10億年以上も氷を保持していた証拠を、リュウグウ岩石試料に発見しました。

炭素質小惑星は、45.6億年前に太陽系の外側で氷、有機物、鉱物の塵が集積することで誕生し、その一部が後に太陽系の内側に移動して地球に水や炭素などの揮発性物質をもたらしたと考えられています。これまでの研究により、炭素質小惑星の誕生から数百万年の間に、氷が溶けてできた水が岩石と反応し、含水鉱物 ができたことが知られていました(図1上)。しかし、その後の太陽系史における炭素質小惑星の水の挙動は未解明でした。本研究では、はやぶさ2がリュウグウから持ち帰った岩石試料(図1下)のルテチウム-ハフニウム同位体を分析することにより、炭素質小惑星の誕生から10億年以上後に、氷が溶けて水が流れ出たことを明らかにしました(図1中)。この水の流出は、リュウグウの母体となった炭素質小惑星に別の天体が衝突したことで引き起こされたと考えられます。本研究の結果は、地球に集積した炭素質小惑星が、水を含水鉱物だけでなく氷として保有していたこと、そしてこの水の総量はこれまでの推定量の2~3倍であったことを示唆します。

炭素質小惑星リュウグウおよびその母天体の歴史

図1:炭素質小惑星リュウグウおよびその母天体の歴史
(上)リュウグウ母天体は、今から45.6億年前に太陽系外側で誕生し、その後の数百万年間に水と岩石が反応し含水鉱物がつくられた。(中)それから10億年以上後に、天体衝突によって母天体内部の氷が溶け、流体活動が起きた。(下)天体衝突で破壊された母天体のさまざまな深さに由来する破片が一部集まってリュウグウができ、その表層付近の岩石がはやぶさ2により採取された。(©Iizuka et al., 2025 Natureを一部改変)

詳細については、以下をご参照ください。

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