2023年12月28日木曜日

4_181 自身の思索を巡る旅

 COIVD-19によって、数年間、野外調査が自由にできないときがありました。自粛で調査自体を、自身の地質学、地質哲学への思索を考えさせれることになりました。自粛期間、自身の内面、思索を巡る旅をしていたようです。


 今年の5月には、COVID-19も通常の5類感染症に移行しました。COVID-19がなくなったわけではなく、インフルエンザのように通常の感染症となったわけです。自粛で旅行もできなかったり、旅行するものはばかられたりと、のびのびとはできない旅となっていました。しかし、5類へに移行で、自由に各地を調査で巡ることができるようになりました。これは今年になっての大きな変化となりました。
 今年は、サバティカルで4月から半年間、愛媛県西予市城川に滞在しました。サバティカルと5類への移行が重なったことは、大きなメリットになりました。サバティカルの間、四国全域で宿泊を伴った野外調査や、西予周辺の日帰りの調査もたくさんできました。また、サバティカル終了後も、北海道での宿泊を伴う野外調査もしました。なにより、自由で旅できる喜びが味わえました。
 観光地では、人が多くて、のんびりと巡れない時もありましたが、観光業にとっては喜ばしい状況でしょう。多くの観光客が来ることで、店や旅館、ホテルの設備やサービス全般も充実してきます。これは、出歩く人にとってもメリットになっています。コロナ前の状態よりもっと活気が戻ったようです。
 自粛を経て、自由にどこでも、野外調査にでかけられるという、当たり前にできていたことが、如何に大切なことだったのかを感じることができました。ただ以前の状態に、何も変わらず戻っただけなのでしょうか。何か変わったことはないのでしょうか。少なくとも、自身には大きな違いが生まれていました。
 自粛前にも、地質哲学へと向かっていくとき、野外調査を重視していたのですが、哲学的思索と野外調査の関係について、その結びつきについての視座が定まっていませんでした。自粛中、野外調査に行けない時期、野外調査あるいは露頭や地質学に関する、より深い思索へと入っていきました。
 自身の著書のタイトルを見ても、その変遷を見ることができます。自粛前は、地質学に立脚したタイトルになっていました。内容には哲学的思索を進めていた部分もあったのですが、例えば2018年の「地球物質の多様性形成機構と火成作用の役割」や2019年の「地層の時間記録 規則性のある時間記録の解読」などとなっており、本のタイトルには哲学的思索の色合いは出ていませんでした。
 自粛になってから、思索が深まっていきました。2020年には「弧状シンギュラリティ: 島弧と沈み込み帯の地質学的重要性」として、哲学的思索の部分がタイトルに現れてきました。2021年には「地質哲学方法序説 地質哲学のための Organon を用いた普遍的テクトニクスへの Instauration」として、デカルトとベーコンの著書のタイトルから引用したものを用いていました。哲学的思索への傾倒が深まりました。
 また、地質学や科学教育の実践でも変化が現れてきました。2022年には「地質学的野外調査の解体: 地質学への新しい方法論の導入」として、これまで自身で実施してきた地質学での野外調査で導入し実践してきたいろいろな手法を「方法論」として総括しました。タイトルでは、キースやドーキンスの著作を借りています。2023年には「科学教育の拡張された方法論: 試行錯誤の実践の先へ」として自身の科学教育の「方法論」を総括してきました。これもドーキンスの拡張された表現型という考えを借りました。これら2冊では、自身の長年の各種の研究方法や試行を新しい「方法論」として、哲学的にどう捉えていくかを、実施したものになりました。
 かつては、これまでの地質学で通常に用いたいた手法(野外調査、科学教育)を深く考えずに、そのまま適用していました。しかし、自粛によって、いままで当たり前で進めてきたことを、立ち止まって再考、沈考することができました。これまで通り進めていいもの、もう一度深く考えるべきもの、考え直すべきもの、そんな機会になりました。
 本来であれば、これらの総括や方法論をもとづいて、次なる、そして新たなる地質哲学や方法論へと進んでいくべきでしょう。しかし、来年度一杯で現職が定年となります。次年度1年で、これまでの地質学と地質哲学の総括をしていきたいと考えています。
 それは、過去の研究テーマのやり直しにもなります。20数年前に追い求めた地球の起源と生命の起源を含む「冥王代」に関する地質学的のテーマがあり、一応の決着を見ていました。そのテーマに関して、ここ数年の大きな進展、特にブレークスルーがいくつかありました。それをもとに、20年目にして、再度総括のなり直しをする論文を、ここ数年書き続けています。
 それらをまとめて、さいごの著書にするつもりです。さいごの著書は、自身の「はじまり」をテーマにします。そんな「はじまり」が、さいごでもいいのではないでしょうか。深く考えた末の原点回帰です。
 少々長くなりましたが、ここ数年のCOVID-19から今年のサバティカルを経て、自身の思索を巡る旅の話でした。

・自身の変化・
自粛後、景観や露頭が少々違って見るように感じます。
自粛が空けた結果、観光地での人の多さや混雑、
あるいは訪れる人々の影響などは、
表面的なこと、ささやかなことでしょう。
何かもっと大切なことが起こったよう感じます。
景観や露頭は自然物なので、
COVID-19の前後で変わることはありません。
それを見ている自身の気持ちや見方が
変わってきたためでしょうか。
自身が感じていることに
敏感になっていくべきでしょう。
身近なところに、大切なことがあるのかもしれません。

・思索の旅・
退職後も、研究は進めたいと考えています。
地質学の科学的成果を上げるような手法は
この大学来たときからとっていません。
地質学に関する哲学的思索を進めること、
その思索のインスピレーションを野外からえること、
この手法であれば、野外を巡り、思索ができれば
どこに出かけても、いつまでも、続けられるはずです。
そんな思索の旅をこれからも続けたいと思っています。

2023年12月21日木曜日

2_216 生命誕生の条件 11:2つの疑問

 今回のシリーズは、これまでにない長いものとなっています。現在、取り組んでいる研究論文の主要テーマになっているので、ついつい力が入っているようです。


 このシリーズも長くなったので、これまで述べてきた、地球形成や生命誕生の条件もおさらいしておきましょう。そして地球形成と生命誕生で、それぞれで大きな疑問があるので、それもまとめておきましょう。
 地球は、揮発成分を持たない材料(Eコンドライト)から形成されました。地球ができたときは、ドライで裸の状態でした。また、小天体の集積して合体して、原始地球になっていきます。衝突のエネルギーで、表層の岩石が溶けて、マグマオーシャンができました。マグマオーシャンが、地球最初の海といえるかもしれません。小天体の衝突がおさまっていくると、エネルギー供給も終わり、地球の表層が冷えてきて最初の地殻ができます。
 45.2 億~ 44.4 億年前には、大きな原始惑星が地球に衝突するジャイアント・インパクトが起こり、その結果、月が形成されました。いったん形成された表層の岩石は、地殻からマントル(もしくは地球の核)までが、すべて破壊され、リセットされます。月の形成は短期間に終わり、再度地球にも月にもマグマオーシャンができます。地球表層が冷めていき、また地殻ができます。この時にできる地殻は、月と同じような斜長岩や玄武岩からなる岩石だったと考えられます。
 ジャイアント・インパクトのように大きな天体ではないですが、小天体が多数衝突する後期重爆撃が、43.7~42.0億年前にかけて起こります。この時また地殻は破壊されていくのですが、かろうじて地殻の破片は砕屑性ジルコンとして残されています。しかし、岩石が残されていないことから、激し爆撃で岩石が鉱物までバラバラにされてしまったようです。
 後期重爆撃をした天体は、小惑星帯や外側かわ来たため、水や揮発成分が多く含んでいました。その結果、地球に水と大気がもたらされました。そして、ハビタブルトリニティが整いました。やっと生物の合成過程がスタートし、1億年ほどの短期間で生物が誕生します。
 地球のはじまりは、激しい事件が、何度も起こったことがわかってきました。そんな激しさをくぐり抜けて、ジルコンの破片が残りました。穏やかな環境になったら、すぐに生物の合成がはじまります。このような生命誕生のシナリオは、条件さえ整えは必然的に起こるような現象に思えます。ここに大きな疑問が2つ生じます。
 最初の疑問は、地球初期の2度めの地殻(月の形成後)のうち、砕屑性ジルコンが残っているのに、なぜ岩石が残っていないのか。これが不思議です。砕屑性ですから、後にできた堆積岩(35億年前)の中の鉱物粒子として入っています。その堆積岩ができた時代には、もととのなるジルコンを含んだ岩石があったはずです。あるいは、岩石はすでになくなっていたのですが、砕屑性ジルコンを多く含んだ別の堆積岩があり、その堆積岩から再度、砕屑され、運搬されて新しい堆積岩に入り込んだのかもしれません。しかしこの由来は、可能性は低くなりそうです。
 次に、水や大気が存在しハビタブルトリニティが整わないと、化学進化がスタートしません。そうなると、後期重爆撃が落ち着く42億年前に、やっと環境が整います。ところが、41億年前には生命の痕跡が見つかっています。条件が整えば、短期間にすぐに生命が誕生するということになりそうです。化学合成の条件の多様さ、プロセスの複雑さを考えると、非常に多くの試行錯誤が必要だったはずです。なのに想定されている期間は、あまりに短いものです。
 この2つの疑問を、どう解決すればいいのでしょうか。

・寒波・
先週末から、毎日のように所用があり
夕方に出歩いています。
ちょうど寒波がきていました。
所用で何度も、寒い外と温かい中を
出たり入ったりするので
体が変調をきたしています。
少々、風邪気味になってきました。
年末年始は無理をしないようにしましょう。

・年末まで・
今週は非常に私用や校務があり
忙しい日々を過ごしています。
しかし、来週で、大学の講義が終わります。
週初めには、担当の講義がない日なので
今週で実質的な講義は終わりです。
しかし、学生が残った作業を進めに来ます。
まあ、月末まで毎日大学には来ていますので
対応は問題ないのですが。

2023年12月14日木曜日

2_215 生命誕生の条件 10:時間的束縛

 生命誕生の条件として、時間的な制限もありそうです。後期重爆撃の終わりから、生命の合成がはじまります。最古の生物の痕跡の時期、もしくはその少し前には生命が誕生していることになります。その期間はあまりに短いです。


 大気も海洋もない地球に、水や揮発成分をもたらしたのは、43.7~42.0億年前の後期重爆撃だと考えられています。42億年前ころに爆撃がおさまると、生物の誕生のためのハビタブルトリニティが整います。その時期から、生命の誕生のための化学合成がスタートすることになるはずです。
 化石の証拠は、どこまで遡れるのでしょうか。
 西オーストラリアのビルバラ地域の34億6000万年前以前のチャートから、化石が見つかっています。また、南アフリカの35億年前のオルフェルワクト層のチャートからも化石が報告されています。少なくとも、35億年前には、形がはっきりと地層に化石として残るような生物が存在していたことになります。生命誕生は、35億年前より古い時代となるはずです。
 グリーランドの37億年前より古い地層や38億年前の堆積岩中の黒鉛から、化石ではありませんが、生物の証拠となるような成分が発見されています。カナダのラブラドルの39.5億年前の地層の炭質物からも、生物の化学的痕跡が見つかっています。西オーストラリアのジャックヒルズからは、41億年前の砕屑性ジルコンの中にある鉱物(石墨含有物)から、生物の痕跡があったという可能性が指摘されています。化石のように直接の証拠にはなりませんが、41億年前には生物がいた間接的証拠が見つかったことになります。
 少なくとも35億年前には化石として残るような生物が存在し、41億年前には生物の痕跡がありました。41億年前には生物がいたようです。岩石が残る時代、以前、冥王代に41億年前より前に、生命誕生のプロセスが進んでいたことになります。
 冥王代の42億年前にはハビタブルトリニティが整い、41億年前には生物がいたことになります。1億年ほどの間に、生物合成のプロセスが進んでいくことになります。これらの年代にはいくつかの仮定はありますが、生物合成のために経なければらない複雑な過程を考えると、本当に1億年ほどの期間で、生物誕生まで進めるのでしょうか。

・風呂の修理・
サバティカルで戻ってきてからしばらくは
シャワーを使っていました。
寒くなってきたので、
風呂に入ろうとお湯を入れました。
すると水が激しく漏れていました。
いつもメインテナンスを
頼んでいるところに相談しました。
木の風呂桶なので、水を張ることで木が膨れて
漏れがおさまるかもしれないといわれました。
しかし、漏れがおさまりませんでした。
20年以上使っていた木の風呂が壊れました。
風呂をユニットバスに改修することになりました。

・不便も楽しみに・
木の風呂からユニットバスになります。
気に入っていた木の風呂桶なのですが、
ものには寿命がありますので
しかたがありません。
改修には1週間ほどかかります。
近くに温泉が3箇所あるので、
その間、ローテーションしながら
入っていくことにします。
不便も楽しみにできればいいですね。

2023年12月7日木曜日

2_214 生命誕生の条件 9:間欠泉

 天然の原子炉の稼働には、地下水が必要です。地下水が原子炉の中に溜まっていれば、化学合成を進めることが可能です。合成物を含んだ地下水が、間欠泉として噴出すれば、複雑な化合物ができそうです。


 生命に必要な材料物質(前駆物質と呼びます)のための化学合成には、かなり大きなエネルギーが必要でした。大きな熱エネルギーでは有機物が分解するので、放射エネルギーであれば熱を加えることなく、化学合成が進められそうでした。しかし、放射壊変で、水は熱くなっていきます。何らかの対応が必要です。
 冥王代に天然の原子炉が多数あったはずで、そこでは化学合成が進んだと考えられています。傍証として、20億年前の天然の原子炉オクロが発見されています。その時期に、真核生物が誕生しました。放射線の放出と同時期に急激な進化は、なにか意味がありそうに見えます。放射線は進化を促すのではないかという可能性です。
 もうひとつの課題は、多数の合成条件をどう作り出すかでした。複雑で多数の前駆物質が必要なので、天然の原子炉だけではすべての条件を満たすことは不可能です。一度で生命の化学合成が完成に至ることはありえないので、何度も試行錯誤を繰り返しながら、進めていく必要があります。いろいろな条件をもった環境に、合成物を移動させながら、合成反応を進めていかなければなりません。
 そのような要求を満たすモデルとして、原子炉で発生する間欠泉が提案されています。原子炉に水があり、放射エネルギーで溶液の中で化学合成が進みません。原子炉に地下水が常に供給されています。水が溜まって、放射壊変の熱で高温になると、間欠泉として噴出する場を想定しています。原子炉内で、周辺の岩石の成分を溶かした熱水と放射線で合成を進め、熱エネルギーで地下水を温め、間欠泉として合成物を地表に噴出します。
 冥王代は、原子炉と間欠泉以外にも、いくつかの特徴がありました。地表は、現在の岩石とは異なった地殻(斜長岩など)が存在して、火山列なども多数ありました。今とは異なった、間欠泉から合成物を含んだ熱水が放出され、多様な環境境に流れ込めば、多様な化学反応が起こったと想定できます。
 また、冥王代には月が地球の近くを短い周期で公転していたので、干潮のサイクルが早く、規模も大きかったはずです。海岸や湖岸での潮汐変動は大きくなり、複雑で周期的な環境もあったことになります。地表を流れている溶液が地下水となり、再度原子炉に戻ってくれば、反応が繰り返すことも可能となります。
 天然の原子炉と間欠泉で、エネルギーと多様な合成条件の困難さを解決していこうとするモデルです。

・車検・
北海道は、寒波のため、何度か積雪がありました。
寒波が緩むと、雪が溶けます。
まだ、根雪ではなさそうです。
12月は、車検の時期です。
車検を通して、もう2年間乗れればと思っています。
エンジンや基本的なところは
今のところは大丈夫そうです。
あちこち、細々としたところが
だいぶガタがきています。
来年度は道内各地を野外調査で
走り回る予定をしているので、
なんとか持ってくれれば思っています。
次回の車検時には、買い替えを考えています。

・家族で会う機会・
今週末から夫婦で、京都に帰省します。
私用での帰省ですが、親族と子どもたちに会います。
子どもたちとは、同日の夕方に予定が立たず、
別日に私達と夕食を摂ることになります。
それでも家族が会えるのは楽しみです。
今後、会える機会は減っていきそうですので。

2023年11月30日木曜日

2_213 生命誕生の条件 8:天然の原子炉

 冥王代には、天然の原子炉が、たくさん存在していたと考えられるようになってきました。地球の材料や、表層の初期環境から、存在していた可能性が高かったようです。


 生命の材料や前駆物質の合成には、大きなエネルギーが継続的に供給されなければなりませんでした。冥王代の地球に、普通にあったもので、供給されなければなりません。
 従来のモデルでは中央海嶺の熱水噴出孔が生命の誕生の場でしたが、そこではエネルギーは足りませんでした。また、火山のマグマに由来する熱のエネルギーでは、できた化合物を速やかに、高温から低温の場に移動するメカニズムが必要なります。合成の繰り返しが必要ですが、地下水として循環しても、再度、高温になるで有機物は分解されてしまいます。
 そこで提案されたのが、天然の原子炉で合成するモデルでした。天然の原子炉というのは非常に唐突なものに思えます。天然の原子炉とは、どのようなものでしょうか。原子炉とはその名の通り、ウランの核分裂によって、高エネルギーを発するものです。
 天然の原子炉が存在する可能性は、1956年に指摘されていました。アフリカのガボン共和国のオクロにウラン鉱山がありました。産出する鉱石のウラン同位体組成に不思議な値をもったものが見つかりました。それは、核分裂を起こした結果だと、1972年に報告されました。理論と自然界で見つかった証拠から、天然の原子炉があったことが明らかになりました。
 シナリオは、次のようなものでした。20億年前は酸素が急増した時期でした。酸素が多くなると、水にウランが溶けて運ばれ、岩石中に濃集していき、鉱床ができます。ウラン濃集すると、核分裂が起こる条件に達します。地下水があると減速材となり核分裂が進みます。熱で水がなくなると反応が停止します。鉱床が冷えて、再度水が加わってくると、また核分裂が起こります。計算では30分の核分裂、その後2時間30分は休止というサイクルになったようです。
 でも、証拠は20億年前に一箇所だけ見つかっているだけで、冥王代に多数あったかどうかは不明です。本当にあったのでしょうか。
 太陽系の材料になった元素は、一つ前の恒星の超新星爆発で形成されたものです。ウランはその材料にあったものです。放射壊変は時間とともに進むので、放射性元素ウランは、冥王代がもっとも多くあったことになります。
 水のない冥王代に存在したマグマオーシャンや初期地殻の火成作用では、ウランはマグマの残液に濃集しやすく、ウランの多い鉱物として表層にあっていたと考えられます。また後期重爆撃の時に落下した隕鉄にもウラン鉱物が含まれています。後期重爆撃で冥王代の地球表層に水が供給されるとで、ウランの多い堆積物ができ濃集が進み、天然の原子炉が多数できる可能性がありました。
 原子炉であれば、温度より放出される放射線から大きなエネルギーが供給されます。生命合成に必要なエネルギーは、原子炉の周辺では臨界値(10^-2W/cm^2)から数100倍、原子炉の中心部では数1000倍に達します。これれらは放射線ですので、大きなエネルギーを与えたとしても、それほど高温になることはありません。
 地下に天然の原子炉があれば、エネルギー問題は解決できそうです。しかし、それだけでは、多様な合成条件を満たすことはできそうにありません。他にも、別の環境を考えなければなりません。

・黒田さん・
天然の原子炉が存在する可能性は、
研究者たちが理論的に指摘していました。
当時、アーカンソー大学の黒田和夫さんが、
1956年に報告していました。
その後、フランスの物理学者のペランが1972年に
オクロのウラン鉱山で天然の原子炉が
あったことが報告されました。
理論が先で、証拠があとでした。
黒田さんは「17億年前の原子炉―核宇宙化学の最前線」
という一般向けの本を書かれました。
以前読んだですが、手元になく
内容も忘れてしまいましたが。

・小さめのサイズ・
オクロのウラン鉱床では、
数cmから数mほどの天然原子炉でした。
小さな原子炉ですが、
稼働していたようです。
冥王代の原子炉はモデルでは
サイズは不明ですが、
小さめのサイズだと多数あれば、
生命の前駆物質の合成のために
いろいろな試行錯誤ができそうです。

2023年11月23日木曜日

2_212 生命誕生の条件 7:困難な条件

 後期重爆撃によって揮発成分や水が供給され、大気と海、そして陸ができました。生命誕生の材料や環境が整ってきました。しかし、それだけでは、生命の化学合成には進めませんでした。満たすべき条件が他にも必要でした。


 後期重爆撃によって、小惑星帯より外側にあった天体から、地球に水や揮発性成分が供給されました。その結果、生命に必要な材料がそろって、ハビタブルトリニティが成立しました。そこから、生命の誕生に向けて、一気に進むはずですが、なかなかそうはいきません。
 まだ課題がありました。生命合成のためのエネルギー源と化学合成に必要な条件が多様である点です。
 エネルギー源についてですが、生命合成には大きなエネルギーが必要です。ここで用いたエネルギーとは、厳密にはエネルギー密度(W/cm^2)を意味します。冥王代で想定される太陽光、大きなエネルギーをもった紫外線でも足りませんでした。冥王代当時は、現在よりも強かったと考えられる放電や宇宙線でも足りそうもありませんでした。
 また、生命誕生の場として、これまで定説となっていた中央海嶺での熱水噴出孔でも、エネルギーは足りません。もちろん、現在の太陽エネルギーや放電、宇宙線でも、まったく不足しています。
 「ユリー・ミラーの実験」として有名な、最初に無機物から有機物を合成した実験では、初期の海洋を模した沸騰した水、雷を模した放電などをエネルギーとして用いました。その時、供給されていたエネルギーは、非常に大きなものでした。その値は、たまたまでしょうが、生命合成に必要なエネルギーの臨界値を、かろうじて超える値(10^-2~10^-1 W/cm^2)であったようです。どのようなエネルギー源を考えればいいかが問題となります。
 火山活動であれば、高温のマグマや高温の熱水もあり、エネルギーは足りそうです。しかし、そのとき注意すべき点があります。大きなエネルギーを与えたとしても、合成場の温度が100℃を超えるような状態になっていると、形成された有機物は分解されてしまいます。有機物を、温度を上げることなく合成するか、もしくは温度が高い場で合成されても、合成後すみやかに高温環境から出ていかなければなりません。火山活動では合成物が速やかに移動するメカニズムを組み込む必要があります。
 化学合成に必要な条件が多様である点につても、課題があることがわかってきました。合成の流れは、無機物から有機物前駆体、生命の構成分子、機能性高分子、そしてそれらが集まってひとつの生命となっていきます。それぞれの部分で、さまざまな化学反応が必要になりますが、その条件が非常に多様になものになります。
 それらを整理してまとめているある研究では、還元気相、アルカリ性 pH、凍結温度、淡水、乾燥/乾燥-湿性サイクル、高エネルギー反応との結合、水中での加熱-冷却サイクル、生命の構成要素と反応性栄養素の地球外から流入が必要だとしています。別の研究では、エネルギー源、リンやカリウムなどの栄養素の供給、生命の主要構成元素(C、H、O、N)の供給、濃縮還元ガス、乾湿循環、ナトリウムの乏しい水、きれいな湖沼環境、多様化した地表環境、循環性などにまとめられています。
 材料物質が揃っているという前提で、多様で複雑な合成条件が、適切な順番に働かなければなりません。通常の地球環境、あるいは想定される冥王代の環境で、達成できるかどうか心配になるほど、多様な条件と複雑なプロセスが必要になりそうです。多様な合成条件もエネルギーと同様に困難な課題となりそうです。
 どんなに困難な条件であったとしても、地球では達成されたため、生命が誕生して、存在していることになります。このような困難を、どうして解決していくのでしょうか。次回としましょう。

・野外調査の終了・
北海道は、晴れと曇りが繰り返される
はっきりしない天気が続いています。
野外調査は終わりました。
前回の野外調査は、悪天続きで
吹雪や積雪で十分にできませんでした。
しかし、今シーズンの野外調査は終了しました。
道内各地の調査は、
来年度に再度挑戦したいと思っています。

・腰痛・
腰痛が再発しています。
発生する原因は不明です。
サバティカルの間は、プールで泳いでいました。
しかし、帰札してからは、
通勤の7kmほどの歩行だけはしていますが、
しっかり筋肉を使う運動はしていません。
筋肉衰えてきているのかもしれません。
一度、整形外科にで見てもらおうと考えています。
しょっちゅう腰痛が発生するとなると
少々心配です。

2023年11月16日木曜日

2_211 生命誕生の条件 6:ABEL

 形成直後の地球は「ドライで裸」だったと推定されるようになってきました。地球は、形成時から現在の間には、大きな表層環境の変化があったようです。いつ、何が起こったのでしょうか。


 月の表層にあるクレータ年代学から、月が形成されたあとに、激しい小天体の衝突があったことがわかってきました。クレータ形成年代は、43.7~42.0億年前に集中していました。約2億年弱ほどの期間に、激しい衝突がありました。月形成後の衝突だったため、「後期重爆撃」と呼ばれています。
 この小天体は、どこから来たのでしょうか。小惑星帯から木星や土星軌道あたりから飛来したと考えられています。その理由は、太陽系形成のモデルが更新されたことから考えられてきました。木星は太陽から離れたところで形成されたのです、形成直後に、太陽系の内側の地球軌道付近まで入ってきました。土星も続いて内側に入ってきます。2つの巨大天体が似た軌道に入ってくると、共鳴し合って、お互いの軌道が乱れて、両者が外に移動していきます。そして、今の軌道に落ち着きます。
 このような不思議な天体の移動や運動は、コンピュータによるシミュレーションでわかってきたものです。これまでの太陽系形成モデルでは、太陽系の外側の巨大惑星の成長が、非常にゆっくりとしたものになり、太陽系の惑星形成に期間に、現在の大きさには成長できそうもないという課題がありました。その課題が、木星と土星が移動するというモデルで、解消できるようになってきました。
 木星や土星が、現在位置に戻ると、小惑星帯から外側に多数あった小天体の軌道が乱されます。それらが太陽の引力に引っ張られて、内側に入り込み、地球や月に衝突してきたと考えれます。
 木星や土星の軌道でできた天体は、氷や揮発性成分を多く含んでいるものです。それらが月や地球に、2億年ほどの間に、多数衝突したことになります。小天体の衝突が、揮発成分をもたらしました。揮発成分は、地球の大気と海洋のもとになります。地球は十分に大きく、揮発成分を保持することできました。しかし、月は小さく引力も小さかったので、大気を保つことができませんでした。
 後期重爆撃によって、地球にはじめて海と大気ができたことになり、生物構成元素がそろうことになります。この小天体による元素供給を「生命構成元素の降臨」(ABEL:Advent of bio-elements bombardment)やレイトベニア(Late veneer)と呼んでいます。揮発成分のうち水蒸気は、やがて液体の水になり、海を形成します。海の誕生により、プレートテクトニクスも働きはじめ、大陸地殻ができています。その結果、ハビタブルトリニティが揃うことになります。
 生命の材料となる元素や成分はそろいましたが、次なる課題は、前に述べた生命の前駆物質や生命物質を合成するための多様な条件を、どう揃えていくのかがです。次回以降としましょう。

・予約配信・
先日まで野外調査にでていたので
このエッセイは予約配信としました。
北海道の山では、初雪はすでにあったのですが、
里ではまだ降っていません。
遠出をする時、途中に峠越えがあるときは、
スタットレスタイヤにいつ替えるかを
この時期にはいつも悩みます。
今年は、10月から野外調査にでていますので、
10月末の調査に備えて交換しました。
ですから、今回の調査での
峠越えの道でも安心していけます。
ただし、野外調査で雪があると
ほとんどデータが取れませんので
実質的な成果は乏しくなりますが。

・入試のシーズン・
大学は、入試のシーズンがすでにはじまっています。
9月以降、いくつもの種類の入試制度で
受験ができるようになっています。
受験生にとっては、いきたい大学や学部学科に
なんどもチャレンジできるのでいい制度です。
3月まで続くので、大学側の負担は多くなりますが、
入学生の確保が、多くの私立大学での
至上命題となっていますので、
仕方がありませんね。