月を生み出した惑星衝突により地球上の生命が可能になった

何世紀にもわたって、月の起源は謎であり、世界中の多くの科学者がその解明を試みてきました。理論を提唱した最初の人の 1 人は、進化論の父の息子である天文学者であるジョージ ダーウィンでした。彼によると、私たちの衛星は、地球がまだ回転する溶融球だった頃に、地球の別個の破片から形成された可能性があります。

19 世紀末に提案されたこの核分裂理論は、1946 年にカナダの地質学者レジナルド アルドワース デイリーが、より現実に即した可能性のあるまったく異なる理論を説明するまで有効でした。彼によると、後にテイアと名付けられる火星ほどの大きさの惑星が地球に衝突し、地球を元の溶融球体に戻し、周囲に大量の物質を放出する可能性があるという。おそらく、この物質の大部分はブーメランのように元の場所に戻りますが、ごく一部が再集合して月を生み出す可能性があります。この理論は、特に 2014 年にゲッティンゲン大学の研究チームが、宇宙飛行士によって収集された月の石の組成の分析に基づいて高い確率で確認された研究を実施して以来、現在最も受け入れられています。アポロ計画。

月はどこから来るのですか?

今回、ヒューストンのライス大学の科学者グループは、本日『Science Advances』に掲載された研究で、この衝突が月を引き起こしただけでなく、地球上での生命を可能にした元素の出現にも関与している可能性があることを証明した。

人生のレシピ

科学は長年にわたり、窒素、炭素、その他の揮発性元素が地球上に出現し、地球上での生活を容易にするメカニズムを解明しようと試みてきました。しかし、その起源は謎に包まれていました。

科学者たちが地球上の生命の歴史を書き換える「足跡」を発見

これまで最も受け入れられている理論の1つは、太陽系外縁の原始物質の破片から来た揮発性物質が豊富な隕石が、その核が形成された後に地球に到達し、堆積したことを示唆する「後期コーティング」の理論である。その中には、生命にとって不可欠な成分が含まれています。しかし、炭素質コンドライトとして知られるこれらの破片に存在する揮発性元素の割合が地球上のものと実質的に同じであるのは事実ですが、炭素と窒素の場合は異なります。これは、地球の最外層である地殻とマントルでは、炭素が窒素 1 に対して約 40 の割合で存在するのに対し、炭素質コンドライトでは20 しかないためです。

別の説明を求めて、この科学者チームは、高圧および高温の状況で発生する地球化学反応の研究に特化した研究室で、一連の実験を実施しました。これにより、彼らは、私たちの惑星の揮発性元素が、硫黄を豊富に含む核を持つ初期惑星との衝突から生じたと考える、別の理論を実証することを意図していました。後者は、地球の最外層に存在する炭素、窒素、硫黄に関するさまざまな実験証拠を説明することになるため、重要です。

そのとき何が起こったのかを研究するために、彼らは、硫黄を含まない、10%、または 25% という異なる量の硫黄を含む原子核を使ったシミュレーションを実行しました。さらに、高圧および高温の条件は常に維持されましたが、いくつかの異なるシナリオを表すために適度に変化しました。
このようにして、窒素は硫黄濃度の影響を受けない一方、炭素はこの元素が高濃度に含まれる混合物中では溶解しにくいため、その割合が変化することが確認されました。

地球上の生命の起源を探る物議を醸す研究

これらすべてを知った上で、コンピューター シミュレーションを実行するときが来ました。その結果、地球上に生命が誕生したのは、テイアと非常によく似た特徴を持つ惑星の衝突によるものに違いないと結論付けることができました。この研究の著者らがプレスリリースで説明しているように、これは素晴らしいニュースだ。というのは、私たちが知っているように、生命を維持するために地球上で集まる揮発性元素につながる経路の探索を意味するからである。