Research press release

天文学:月の年齢はより古い

Nature

月の形成が45億1,000万年前頃と古い年代であったことを裏付ける証拠を報告する論文が、Nature に掲載される。この新しい分析結果は、43億5,000万年前頃に月の表面が「再溶融」したことにより、それよりもはるかに古い歴史が覆い隠されてしまった可能性を示唆している。

月は、初期の地球と火星ほどの大きさを持つ原始惑星が衝突したことによって形成されたと考えられており、これは地球の歴史上最後の巨大衝突(giant impact)である。この出来事の時期は、衝突後に存在した月のマグマオーシャンから結晶化したと推定される月の岩石サンプルの年代測定によって推定されており、月の年齢は約43億5,000万年前とされている。しかし、この年齢では、熱モデルや月面のクレーターの数、一部のジルコン鉱物の年齢など、いくつかの証拠と矛盾している。これらの証拠は、月が最大で45億1,000万年前に形成された可能性を示している。

Francis Nimmoらは、約43億5,000万年前の岩石が頻繁に発見されることは、月のマグマオーシャンの最初の凝固というよりも、月の軌道の進化によって引き起こされた再溶融の証拠である可能性があると主張している。著者らは、月は約43億5,000万年前にこの再溶解を引き起こすのに十分な潮汐加熱を経験した可能性があることを示すモデルを使用しており、これにより、これらの月のサンプルの見かけの形成年代が「リセット」される可能性がある。さらに、月の再溶解は、初期の衝突による衝突盆地が予想よりも少ない理由を説明できる。なぜなら、それらは加熱イベント中に消滅したはずだからだ。著者らは、この説明から、月の形成はこれまでの推定年齢の上限である45億3,000万年から44億3,000万年前の間に行われたと推定している。これらの洞察は、月の形成に関する理解を地球型惑星の形成に関する既存の知識と一致させるのに役立つ。

Nimmo, F., Kleine, T. & Morbidelli, A. Tidally driven remelting around 4.35 billion years ago indicates the Moon is old. Nature 636, 598–602 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08231-0
 

Evidence to support an older age for the formation of the Moon, around 4.51 billion years ago, is presented in Nature. This new analysis suggests that a ‘remelting’ of the Moon’s surface around 4.35 billion years ago may have masked a far older history.

The Moon is thought to have been formed through a collision between the early Earth and a Mars-sized protoplanet, the last giant impact in our planet’s history. The timing of this event has been estimated by dating lunar rock samples presumed to have crystallized from the lunar magma ocean that existed post-impact, placing the Moon’s age at approximately 4.35 billion years old. However, this age fails to account for several discrepancies with thermal models and other pieces of evidence, such as the number of craters on the Moon and the age of some zircon minerals on the Moon’s surface, which suggest that the Moon could be up to 4.51 billion years old.

Francis Nimmo and colleagues argue that the frequent occurrence of approximately 4.35-billion-year-old rocks may be indicative of a remelting event, driven by the Moon’s orbital evolution, rather than the first solidification of the lunar magma ocean. The authors use modelling to show that the Moon may have experienced sufficient tidal heating to cause this remelting approximately 4.35 billion years ago, which could ‘reset’ the apparent formation age of these lunar samples. In addition, the remelting of the Moon would explain why there are fewer lunar impact basins from early bombardment than might be expected, as they would have been erased during a heating event. The authors posit that this explanation would suggest the formation of the Moon occurred between 4.43 and 4.53 billion years ago, at the upper limit of previous age estimates. These insights help us align our understanding of the Moon’s formation with existing knowledge of terrestrial planet formation.
 

doi: 10.1038/s41586-024-08231-0

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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