月の埋没火山が古代の磁場の証拠を示す
月南極エイトケン盆地の北西に位置するデワー地域。地球からは見ることができない月の裏側にこの地域がある。ETHチューリッヒ、DLR、応用地球科学研究所の研究チームが新たに発表した論文は、月が過去に磁気ダイナモを持っていたことを決定的に証明しようとしている。
月は現在、磁気圏を持たないことが確実だ。しかし数十年にわたり、かつて磁気圏が存在したのかどうかについて科学者たちの議論は続いている。アポロ計画の試料と軌道観測機器から得られたデータが異なる結果を示しており、この論争は今も決着がついていない。
研究チームが注目したのがデワー・スウィール（Dewar Swirl）という現象だ。この地域には磁気異常と重力異常の2つの異常が見られた。長年知られていたデワー・スウィールは「隠蔽玄武岩地域」（クリプトマー）に分類されている。これは衝突クレータの堆積物の下に隠れた古い玄武岩堆積物の一種である。またこの地域には「月面スウィール」と呼ばれる現象が存在する。月面に筆の跡のような模様として現れるこのマークはほぼ必ず磁気異常と一致する。
通常こうしたスウィールは群をなして現れるが、デワーは孤立しており、かつ鉄酸化物、二酸化チタン、トリウム、輝石に富む地球化学的なホットスポットの直上に位置するという独特性を持つ。
衛星データから浮かぶ埋没火山の姿
デワー・スウィール直下の地質体の幅は約60キロメートル、深さは5～9キロメートルに及び、周辺より密度が高く軌道計測上の重力異常を生じさせている。同時に強い磁化度も備えている。
研究チームはGRAIL、ルナー・プロスペクター、かぐやのいずれかに搭載された重力センサーおよび磁気センサーからの軌道データを組み合わせた。その後、情報理論的手法である変分情報法（VI）を用いてデータの「逆解析」を計算し、これらの異常を生じさせる物体の正体を特定しようとした。一般的な寸法と密度を割り出した結果、デワー・スウィール直下に埋没した火山が存在することが判明した。その火山は数十億年前から噴火していないと考えられる。
磁場が生み出した明るい痕跡
デワー地域が周囲より明るく見える理由は2つの要因による。第一に、この地域の微細な砂（レゴリス）は鉄酸化物に富み、きわめて反射性が高い。鉄酸化物は太陽風により速やかに風化する。したがってデワー・スウィールを構成する物質は何らかの遮蔽を受けている必要がある。研究チームはその遮蔽が水平方向の磁気異常として機能する下層の玄武岩から生じていることを明らかにした。この磁気異常は太陽風粒子を上層のレゴリスから遠ざけ、より長期間の明るさを保つことを可能にしている。周囲の風化した暗い玄武岩との対比により、スウィールの存在が実現している。
磁気異常が存在するすべての場所にスウィールが見られるわけでない理由は、異常の向きにある。デワーの異常は水平方向であり太陽風を遠ざけるが、垂直方向の異常は太陽風粒子をレゴリスへ直接導き、これを暗くしてスウィールの痕跡を消してしまう。
デワーの磁気異常は数十万年から数百万年かけて磁場の影響下で生成されたことが示唆されている。これは小惑星衝突では不可能である。なぜなら衝突が生じる磁場は最大でも数日間しか存在しないからだ。月全体を駆動させるダイナモによる長期磁場のみがデワー磁気異常の唯一の説明源として残される。
デワー岩の形成時期の特定はさらに磁場が存在した時期の絞り込みに貢献する。隠蔽玄武岩地域はSPA盆地の放出物の上に位置し、これは約43億2000万年前に生成された。一方、この地域はフロイントリッヒ・シャロノフ盆地の放出物に覆われており、この盆地は約41億4000万年前に形成されている。したがって、月面は約42億2000万年前のどこかの時点で磁場の影響を受けていたと考えられる。
出典: Universe Today
