水星の縮小速度は従来予想の10～30%も速かった
水星の直径は過去45億年間で7.5～23km縮小しており、従来推定の4～16kmより大きい可能性がある。ドイツ航空宇宙センター（DLR）宇宙研究所の西山学博士率いるチームが『地球物理学研究レター』に発表した研究で、こうした新たな推定値が示された。この発見は、水星がどのようにして現在の姿になったのかという惑星史の理解を大きく変える可能性を秘めている。
表面の「しわ」から読み解く縮小メカニズム
水星の縮小を判断するために、科学者たちはこれまで地表に形成される「しわ」や尾根などの地形的な短縮構造を調査してきた。マリナー10号、MESSENGER、BepiColomboという3つのミッションから得られた画像やデータにより、惑星間の衝突から約45億年前に誕生した水星は、当初溶融状態だったと考えられている。その後の冷却に伴い、内部が収縮して地表の岩石層が押し縮められ、スカープ（断層崖）やリッジ、その他の地殻活動の痕跡が刻まれたと推測されてきた。
しかし数十億年に及ぶ隕石衝突がもたらした衝撃クレーターと堆積物により、水星の表面は凹凸に満ちている。西山博士と同チームは、この凹凸が従来の推定値を見くびらせていた可能性に着目した。地表の荒れた領域では目に見える縮小の痕跡が少ないことに気付き、衝撃による破片がそれらを覆い隠しているのではないかと仮説を立てた。
より正確な内部構造を示唆する新しい推定値
西山博士のチームは、従来の地質学的な縮小特性図と水星表面の粗さに関する新しい地形図を組み合わせた。この複合データにより初めて、粗い領域では目に見える縮小パターンが少ないことが確認された。その後、平滑な地域での尾根やスカープの形成に必要な縮小量に基づいて、粗い地域を含む惑星全体の縮小を推定し直した結果、これまでより10～30%大きい縮小が示唆されたのである。
この新しい数値は水星の内部構造に関する既存の考え方に重要な影響をもたらす。水星は他の岩石惑星と比べて、金属コア（金属核）が直径と質量に占める割合が大きいと考えられていた。西山博士によれば、今回の発見はさらに詳細な可能性を提示している。より大きな縮小は、水星がより大きな金属コアを有していること、またはケイ素のような軽い元素の混入が少ないこと、あるいは形成当初の温度がより高かったことを意味している可能性があるという。更新されたこれらの推定値は、物理モデルに基づく予測とより一致しており、水星の構造、組成、地球物理学的進化の理解がさらに深まる兆候を示している。
新しいデータ取得の機会は間近である。2015年に終了したNASA のMESSENGER ミッションが観測できるのは直径約5km以上の地形に限定されていたが、2026年11月21日にESAのBepiColumboが水星周回軌道に到着し、より高解像度の表面画像取得が始まる。ミッション科学チームの一員である西山博士らは、このデータがこれまで以上に詳細な縮小特性を明らかにしてくれることを期待している。これらの成果は水星の歴史についての理解を深めるとともに、恒星に近い軌道を周回する岩石惑星がどのように進化するのかという普遍的な問題についても、重要な知見をもたらすだろう。
出典: Universe Today
