[ 2021年11月23日午前2時29分AEDT ] – アイボン、11歳、バターワース、南アフリカ共和国
[ 答えてくれる先生 ]
ロジャー ローレンス ギブソン
ウィットウォーターズランド大学 構造地質学および変成岩石学教授
素晴らしい質問をありがとう、アイボン。科学者たちはこれらを「衝突クレーター」と呼んでいます。惑星、月、または小惑星の岩の地殻にあるボウル型のくぼみで、スペースデブリの別の岩片が非常に速く衝突することによって引き起こされます。この高速衝突は（時速36000キロメートル以上！）大量のエネルギーを放出し、多くの破壊を引き起こします。
私はアフリカや他の大陸の衝突影響サイトを研究している地球科学者です。私のような科学者は、地球全体で約200個の衝突クレーターの残骸を特定しました。 200はかなり大きい数だと思う人もいるかもしれませんが、 アイボンは正しいです。月や他の岩石の惑星や太陽系の衛星と比較すると、非常に少ない数です。これにはいくつかの理由があります。
地球を理解する
最初の理由は、私たちが地質学的に活動的な惑星に住んでいるため、地球の表面が絶えず変化していることです。衝突クレーターは比較的浅いので、地球の岩の地殻のこれらの「へこみ」（私たちの目で見ることができる表面の傷跡）は、侵食によって簡単に埋められたり、拭き取られたりする可能性があります。たとえば、6500万年前に恐竜や他の多くの種のほとんどを一掃したメキシコの巨大な幅160 kmのチクシュルーブクレーターは、深さがわずか1〜2 kmで、若い堆積物の層の下に隠れています。対照的に、南アフリカのはるかに古い、同様に有名なフレデフォールトクレーターは、川や氷河による何百万年もの侵食を経験しているため、クレーター自体が消去されています。幸いなことに、岩のリング状のパターンは、遠い過去に非常に暴力的で普通でないことが起こったことを示しています。
次の理由は、地球の岩の地殻の3分の2が海の下に隠されていることです。私たちは実際、太陽系の他の惑星の表面についてのことよりも、地球の深海底の多くの部分についてあまり知りません。海の下にたくさんのクレーターが隠されているのでしょうか？確かな答えはわかりませんが、おそらくそうではありません。地球の海洋地殻には普通でないことがあるからです。それは、私たちが住んでいる大陸地殻や月や他の惑星の地殻よりもはるかに若いからです。
もう少し説明させてください。 1960年代以降、新しい海洋地殻が巨大な裂け目（中央海嶺と呼ばれています）に沿ってほぼ継続的に作成されていることを私たちは知っています。同時に、この玄武岩地殻の他の部分は沈み込み帯に沿ってマントルに沈み込んでいます。これはコンベヤーベルトのようなもので、プレートテクトニクスと呼ばれるものの一部です。重要なのは、2億年以上前の海洋地殻が見つからないということです。これは、2億年以上前に海に形成されたクレーターが破壊されたことを意味します。長い時間のようですね。しかし、地球や他の惑星が存在していた46億年間と比較すると、それは非常に短い時間枠です。
地球上に非常に多くの深層水が存在するということは、乾燥した土地の衝突クレーターを確実に作る多くの小さな小惑星が海洋地殻にクレーターを生成しないことを意味します。これは、水柱が衝撃エネルギーのすべてまたはほとんどを吸収し、（おそらく短命の津波を引き起こしますが、）他の痕跡を残さないためです。
地球の大気圏も、衝突クレーターの数を減らす役割を果たします。月を研究したアポロ計画からの注目すべき観察の1つは、すべてのサンプルがマイクロクレーターに至るまでの高速衝突の兆候を示したことでした。 1970年代まで、多くの科学者は、月に比べて地球上にクレーターが非常に少ない理由は、私たちの大気が小さな小惑星の破片を（流星として）燃やし、大気を通過するときに減速して、地殻のクレーターを爆破するのに十分なエネルギーが残っていなかったためだと考えていました。
また、場合によっては、水たまりを横切って石を飛ばすことができるように、大気は小惑星を宇宙空間に「跳ね返らせ」さえします。地球の周りには小さな小惑星がたくさんあるので、もっと小さなクレーターがたくさんあっていいはずなので、大気圏が衝撃の数を減らすためのフィルターとシールドの両方として機能していることがわかります。
衝突クレーターを探しています
最後に、私たちはあなたの質問における私たち自身の役割を考慮する必要があります：科学者と一般の人々は衝突クレーターを認識するのにどれほど優れていますか？地球上には何千ものクレーターがありますが、火山の噴火や陥没穴など、他の方法でもクレーターを形成することができます。
したがって、地球科学者は、 クレーター （または、むしろ、その残されたもの）が衝撃によって形成されたことを確認する前に、すべての証拠を注意深く収集して調べる必要があります。衝突クレーターの研究は、約60年前まで実際には存在していませんでした。それまで、地球上のクレーターのほとんどは火山の噴火によって引き起こされたと考えられていたからです。
その後、地下の軍事核爆発に取り組んでいる科学者たちは、核爆発によって引き起こされた岩石の衝撃波のことを物理学的に調べ始めました。他の人々は、アポロの月面着陸の準備として、月にある何千ものクレーターを精査し始めました。彼らが地球上で同様のクレーターを探しに行ったとき、彼らはいくつかのクレーターとその周辺の岩が火山の噴火では説明できない例外的な衝撃圧力と温度の影響を受けたという珍しい証拠を見つけ始めました。
このように、地球科学者は探偵に少し似ている必要があります。 クレーター が他の何かではなく衝撃によって引き起こされたことを証明する証拠を収集する必要があります。証拠が国際的な地球科学コミュニティに提示され、受け入れられると、数年ごとに別のクレーターがリストに追加されます。
私たちが住んでいるアフリカ大陸の数十のサイトを含めて、確認または否定を待っている、数百の可能性のある、または疑わしい衝突クレーターが地球上にはあります。非常に大きい数にもかかわらず、アフリカにはまだ20の確認済みの影響サイトしかなく、世界全体リストでは間違いなく過小評価されています。これは、アフリカの地質のせいもあるかもしれませんが、アフリカで衝突クレーターを探しているアフリカの地球科学者が少なすぎるためでもあります。いつか、Ivonも我々に参加して、調査を手伝ってください。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation からの承認に基づき再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
