連載：あなたの知らない宇宙

【第15回　月ってどうやって研究してきたの？】

　月は約４６億年前に出来ました。それ以来、月は地球の一番近い衛星として親子のように、双子のように寄り添ってきました。大昔の人々もきっと月を見て色んな事を考えていたのでしょうね。そして神話やおとぎ話で月に言及しているのは、もしかしたら作者の方が月に魅せられたからかもしれませんね。私も月に魅せられたのがきっかけで月研究をするようになりました。
　月を系統立てて研究が始まったのは、ガリレオが約４００年前に望遠鏡を月に向けてから始まりました。そしてそれ以来、多くの人たちが望遠鏡で月を見て月のクレーターや月の海（暗い部分）のことを研究してきました。その中には月のクレーターは火山の噴火によって出来たものだとする主張などもありました。現在ではクレーターは隕石の衝突によるもの、そして月の海はベースンと呼ばれる直径数百km 以上の巨大クレーターに火山活動による溶岩が流れ込んだものという事が分っています。
　月の形成過程（歴史）を大きく分けると次のようになっています。(※1)

①月原始球体形成・・・・・・・・・・約46・45億年前
②初期地殻形成時代・・・・・・・・・約45～43億年前
③隕石重爆撃時代・・・・・・・・・・約43～38億年前
④火山活動時代・・・・・・・・・・・約42～35億年前
⑤平穏時代・・・・・・・・・・・・・約35億年前～現在

　これらの結果はアポロ時代、すなわち１９５０年代後半より行われた人工衛星を使用した研究により得られた知見です。現在では望遠鏡を使用した研究より、月探査用人工衛星を使用した研究が主になっています。日本も２００７年９月に大型月探査衛星SELENE（愛称：かぐや）を打ち上げています。その後、中国、インド、米国と続いて打ち上げられました。現在もこれらの国に加えて欧州連合でも月探査衛星の計画が始まっています。肉眼で研究していたのが望遠鏡へと変遷し、今は直接人工衛星を送って研究する時代へと変遷しています。

参考：
　「かぐや」の成果報告ページ
http://wms.selene.jaxa.jp/

　「かぐや」について
http://www.jaxa.jp/projects/sat/selene/index_j.html

※1
　月は35億年前からは大きな地殻の変形・置換は行われていません。地球を参考にすると、地殻のプレートテクトニクス理論および観測的研究により地球の地殻で最も古く確認できるものは約20億年前のものでありそれも地球全体の約 5％に充たない範囲しか存在していません。これからも分るように月の探査は地球の過去の状態を維持している、いわば地球型惑星の化石探査的役割を担っています。
　また月の地殻構造は地球と違い 1枚のプレート構造で形成されています。これは初期地殻構造形成後、大きな地殻再配置などが無かった事を意味しています。この事実と上記の過去の状態を維持している構造とを考慮して考えると、月の地殻形成史が地球型惑星の形成過程理解に重要な位置を持つ事が理解できます。

　①はマグマオーシャンとも言い、月はマグマの海で覆われた状況で始まったとされるものです。
　②の時代では、約２億年の年月をかけてアルミニウムやシリコンなど比較的地殻成分中で軽い物質が凝固して斜長岩となり地殻表面上に進出しました。その後KREEP (K, Rare Earth Element, P)と呼ばれるカリウム、放射性壊変系列物質、リンなどの希少物質が凝固しその下の地殻を形成しました。
　③の隕石重爆撃時代を迎え、巨大隕石衝突による直径1000kmを超える巨大クレーター（ベースン）が形成され、また1000km以下のクレーターもこの時代にほとんど作られました。しかしながらこのベースンの形成は月の表側に集中しています。また、地殻深度も月の表裏で一定ではなく月の表側では約60kmそして裏側では約 100 kmと推定されています。この隕石重爆撃により月表面の構造は粉砕され細かな砂上構造（レゴリス）が形成され月面上を覆うようになりました。このレゴリスが月の台地に見られる太陽光によって明るく照らされるアルミニウム豊富なシリカ構造レゴリスです。
　ベースンの形成によって大きな窪地が生じたが、その後④の火山活動時代により溶岩が流れ出しベースン内に於いて凝固するようになりました。この溶岩物質は鉄分が豊富でアルミニウムに乏しく地上からの観測において暗く見られる地域であり、この地域を海（Mare）と呼んでいます。この海を中心とする地域は非常に起伏に富み、また地構や裂溝などが存在しトリウムやウラニウムが豊富な地域であるとされています。
　その後⑤の平穏時代を迎え現在にまで至っています。

（木下：神戸大学　2010年09月）