「火星の水の起源を突き止めた!」というお話

面白いニュースが入ってきたので久しぶりのブログ更新.

東京工業大学大学院理工学研究科地球惑星科学専攻の臼井寛裕助教らは、約45億年前の火星誕生時に火星マントルに取り込まれた“水”(初生水)が地球と同様、現在は火星-木星軌道間に存在する小惑星帯を起源とすることを突き止めた。臼井助教は米航空宇宙局(NASA)ジョンソン宇宙センターなどと国際共同プロジェクトを立ち上げ、二次イオン質量分析計を用いた低汚染での水素同位体分析法を開発、二次的影響の最も少ない始原的な火星隕石に含まれる火星初生水の高精度水素同位体分析に世界で初めて成功した。
研究最前線「火星の水の起源を突き止めた ー地球型惑星の"水"はどこからもたらされたのかー」東工大プレスリリース)
http://www.titech.ac.jp/topics/news/detail_3358.html?id=topics


論文はEarth and Planetary Science Lettersに掲載されるようで,すでに早期公開がインターネット上で読める.

Tomohiro Usui, Conel M.O'D. Alexander, Jianhua Wang, Justin I. Simon, John H. Jones
Origin of water and mantle–crust interactions on Mars inferred from hydrogen isotopes and volatile element abundances of olivine-hosted melt inclusions of primitive shergottites.
Earth and Planetary Science Letters, Volumes 357–358, 1 December 2012, Pages 119-129, ISSN 0012-821X, 10.1016/j.epsl.2012.09.008.
URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X12005043
Abstract: Volatile elements have influenced the differentiation and eruptive behavior of Martian magmas and played an important role in the evolution of Martian climate and near-surface environments. However, the abundances of volatiles, and in particular the amount of water in the Martian interior, are disputed. A record of volatile reservoirs is contained in primitive Martian basalts (shergottites). Olivine-hosted melt inclusions from a geochemically depleted shergottite (Yamato 980459, representing a very primitive Martian melt) possess undegassed water with a chondritic and Earth-like D/H ratio (δD≤275‰). Based on volatile measurements in these inclusions, the water content of the depleted shergottite mantle is calculated to be 15–47 ppm, which is consistent with the dry mantle hypothesis. In contrast to D/H in the depleted shergottite, melt from an enriched shergottite (Larkman Nunatak 06319), which either formed by melting of an enriched mantle or by assimilation of crust, exhibits an extreme δD of ∼5000‰, indicative of a surface reservoir (e.g., the Martian atmosphere or crustal hydrosphere). These data provide strong evidence that the Martian mantle had retained the primordial low-δD component until at least the time of shergottite formation, and that young Martian basalts assimilated old Martian crust.
Keywords: mantle–crust interaction; primordial Martian water; olivine-hosted melt inclusion; volatile element; hydrogen isotope; ion microprobe


専門ではないので詳細についてはパッとはわからないのだけれども,東工大のプレスリリースによるとこの研究のキモは

  • 火星の“初生水”の高精度水素同位体分析に世界で初めて成功
  • 火星の水は、地球と同様、火星-木星軌道間にある小惑星帯が起源
  • 地球型惑星の水の起源の同定は、我々生命の起源に新たな知見を提示

ということらしい.
水素同位体比はある共通の起源を持つものについては,水や氷などの形態変化,流動や移動などを経ても共通のトレンド上に乗るという性質を持つため,物質の起源を探る上で重要な値である(この辺は一応習ってる).
地球に落下した火星の隕石中に含まれるメルト包有物(岩石の溶融物であるメルトを起源とする微小包有物,今回は急冷ガラスとしてトラップされている)の同位体組成を調べてやると,地球に似ていて,かつコンドライト質のものとも共通する値 (δD≤275‰) が出た,ということのようだ.
今までも火星の小惑星起源説は出ていたはずだが,それを物質的な証拠として裏付ける研究として,非常に面白い.
やっぱり宇宙の研究は夢があっていいなあ…….





ところで.
このニュース,今日の午前中からMSN産経経由で見出し先行で話題になってました.
ざっと検索した感じだとMSN産経,日経,毎日のウェブサイト及び東工大のプレスで情報が見られるようですが.

火星が約45億年前に誕生した際に内部に取り込んだ水分は、地球と同様、火星と木星の間の「小惑星帯」からやってきたとする研究成果を東京工業大と米航空宇宙局(NASA)などのチームが20日までに発表した。
毎日:火星の水:起源は「小惑星」 東工大など発表  http://mainichi.jp/select/news/20121120k0000e040183000c.html
日経:火星の水、小惑星が起源 東工大など隕石分析 http://s.nikkei.com/SaQQfm
産経:火星の水、地球と同じ起源 火星と木星の間の「小惑星帯」から 東工大など解明 http://sankei.jp.msn.com/science/news/121120/scn12112008280000-n1.htm

出だしの文は多分共同の内容で,どこも同じ書き出しをしています.
このてのニュースでいつも思うのは,どこの雑誌に書いているのか書いて欲しいと言うこと.
あと,研究グループの所属機関で代表させるのもわからんでもないけれど著者を明示して欲しいということ.

東工大の臼井寛裕助教は「水が地球と同じような起源であることが判明したのは、火星での生命の痕跡を探る上でも重要」としている。
産経:火星の水、地球と同じ起源 火星と木星の間の「小惑星帯」から 東工大など解明 http://sankei.jp.msn.com/science/news/121120/scn12112008280000-n1.htm

とはあるんですが,そもそも臼井助教が筆頭著者なのかどうなのかは明示されていない.(より厳密に言うと著者なのかさえ明示されていない)
情報を辿れないむずがゆさ,なんだかなーって感じですよね.