地球の歴史
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Essay ■ 1_25 プレソーラーグレイン
Letter■ 川との付き合い・宇宙のダイヤモンド
Words ■ 自然からの贈り物は素晴らしくもあり、恐ろしくもあり


(2003年8月28日)
  隕石の中には、不思議なものがいろいろ含まれています。そんな不思議な、小さな粒を紹介しましょう。


Essay

 炭素質コンドライトとよばれる隕石から、プレソーラーグレイン(presolar grain)という不思議な粒が見つかりました。プレソーラグレインとは、太陽系(ソーラー)の誕生より前(プレ)にできた粒(グレイン)という意味です。不思議な名前を持つ粒です。
 炭素質コンドライトのような原始的な隕石は、太陽系ができるとき、宇宙空間にあった材料物質が集まってできたものです。しかし、太陽系では、粒が集まる前に、高温になる時期がありました。その高温時に、初期にあった材料物質の粒子が溶けて、気体になってしまいました。つまり、多くの材料は、元素のレベルで一度ならされ、太陽系全体で均質になったのです。そのときに、太陽系にあった材料の平均的なものですから、太陽系独自にブレンドされた成分となったのです。太陽系のどの物質でもある一定の値を持ちます。それは、太陽系で固有の値となっています。
 しかし、そんな高温に耐えて、少しだけですがもとの姿のまま「火の通っていない」材料、プレソーラーグレインがあることが発見されました。つまり、太陽系初期に溶けないで残った粒子があったのです。そんな粒子、プレソーラーグレインは、太陽系のブレンドされた組成とは違った成分をもっています。
 隕石の中にこんな風変わりな成分が混ざっていることは、1960年代から知られていました。その風変わりなものが分離され、そして分析できるようになったのは、1990年代になってからでした。
 プレソーラーグレインは、炭素質コンドライトの基質(マトリックスともいわれます)から発見されました。プレソーラグレインには、最初は、3種類の鉱物が発見されました。炭化けい素(シリコンカーバイト、SiC)、ダイヤモンド(Diamond、C)、グラファイト(Graphite、C)の3種です。最近では、さらに新たなプレソーラグレインとして、コランダム(Al2O3)や炭化チタン(TiC)なども発見されてきました。
 一つ一つの鉱物は非常に小さく、数ミクロンメートルから数ナノメートルくらいしかありません。ですから、見つけることも、まして分析することも大変だったのです。
 プレソーラーグレインのいくつかの元素の同位体組成で、異常が発見されました。最初は、酸素(O)やキセノン(Xe)などの同位体組成で異常が見つかっていましたが、今では、ネオン(Ne)、炭素(C)、窒素(N)、けい素(Si)などでも異常が見つかっています。
 このような地球でブレンドされた組成とは違ったものは、その粒子ができたときの情報を保存していると考えられています。太陽系の材料が、どのようなところから由来しているかを知るためには重要な情報が得られたのです。
 炭化けい素(シリコンカーバイトSiC)には、組成の違うものが4種類ほどふくまれていました。それぞれが、違った起源をもっています。その起源として、漸近巨星分枝星(Asymptotic Giant Branch Star)、超新星というものが考えられていますが、起源の不明なものもあります。
 ダイアモンドは、別の超新星、グラファイトは、別の漸近巨星分枝星、Wolf-Rayet星、新星などが起源が考えられています。
 ほんのちっぽけな粒子ですが、私たちの太陽系よりもう一つ前に存在した星たちの名残をとどめているものです。自然は、素晴らしい贈り物を私たちに用意してくれていたのです。



Letter 川との付き合い・面白さ・宇宙のダイヤモンド

・川との付き合い・
先日、愛媛県の城川町の川の話をしました。
するとShiさんから、川について、メールがありました。
私はそれに対して、次のようなメールを書きました。

「川にもいろいろあります。いちばん身近な川は都会の川でしょう。
都会の川は、大量の雨が降ると濁るというよりも、
洗浄されていくようです。
大雨が降ると、汚いものは、下流へ下流へと流れていきます。
都会の川にたまっていたごみが、大量の水によって一気に海に流れ出します。
昔の川のごみは、自然が分解してくれるもばかりでしたし、
川が生活の基盤でもあったので、
流域に住む人が川を汚すことはなかったはずです。
しかし、最近の汚れは、分解しないビニールやプラスチック、樹脂などです。
いつから、川が汚物処理場になったのでしょうか。
悲しいものです。
きれいな川をみると特にそれを感じます。
先日の台風による大雨によって
都会の川はずいぶんきれいなったのではないでしょうか。
でも、その汚物は、海に押し出され、
ごみの一部は、海流にのってきれいな海岸に打ち上げられ、汚します。
これが、現代流の川と人との付き合い方でしょうかね。
森も、植林による森は、
もしかすると、雑木林よりずっと人工の森なのかもしれません。
自然の森とくらべると、雑木林ですら、人工のにおいがします。
でも、雑木林があった頃は、
まだ、人は森や川と仲良くしていたような気がします。
いまは、人里離れたところや、
発展から取り残されたような限られた地域にしか、
そんな川や森と人との、やさしい付き合いは残っていないようです。
これも時流というものでしょうか。
でも、寂しいですね。」

・宇宙のダイヤモンド・
隕石からダイヤモンドが見つかります。
ダイヤモンドと聞くと、急に目を輝かせる人がいるでしょう。
でも、非常に小さいので、宝石にはなりませんので、注意してください。
それより、宇宙空間のような、圧力のないところで、
高温高圧で安定なダイヤモンドができるとは、不思議です。
しかし、研究者はその謎を突き止めました。
炭素蒸気からある条件で、ダイヤモンドの結晶ができることがわかりました。
そして、実験室でダイヤモンドが作られています。