1. 探査機 はやぶさ が読み解く
太陽系形成の謎
神奈川大学 理学部 非常勤講師
佐々木貴教

2. 自己紹介
❖ 佐々木 貴教（ささき たかのり）
❖ 東京工業大学 大学院理工学研究科 地球惑星科学専攻
学術振興会特別研究員（PD）
神奈川大学 理学部 非常勤講師
❖ 2008年3月に東京大学で学位を取得
❖ 専門は 惑星の形成と進化 の理論研究
惑星系はどのようにして作られるのか
惑星系はどのように進化していくのか
我々は何処から来て何処へ行くのか？
生命を宿す 第二の地球 は存在するか？

3. 本講演のトピック
(1) 探査機「はやぶさ」の軌跡と奇跡
(2) 太陽系の化石：隕石と小天体
(3) 太陽系形成論と系外惑星の発見
(4) はやぶさ２から太陽系外生命まで

4. 探査機「はやぶさ」の
軌跡 と 奇跡

5. おかえりなさい「はやぶさ」
2010年6月13日 はやぶさは無事に地球に帰還

6. 探査機「はやぶさ」の軌跡
2003年5月 打ち上げ
2005年夏∼
小惑星イトカワに到着
表面の観測
表面物質の資料採取
2010年6月 地球に帰還
2010年10月 資料中から微粒子を検出！
小惑星への到着＆帰還は工学実験探査機として快挙
小惑星の物質は太陽系の謎を解く鍵を与える！

7. はやぶさが明らかにしたイトカワの姿

8. 小惑星表面の微粒子の採取に成功！
http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2010/1008.shtml
http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2010/1116.shtml

9. 太陽系の化石：隕石と小天体

10. 各天体の軌道
短周期彗星の巣
隕石の母天体

11. 小惑星の破片としての隕石
小惑星
隕石
地球に落下
地球に降ってくる隕石のほとんどは小惑星の破片

12. 隕石の分類
石質隕石 主にケイ酸塩鉱物からなる
全隕石の９割以上を占める
コンドリュールを含むもの：コンドライト
含まないもの：エコンドライト
鉄隕石 石鉄隕石
主に金属鉄（Fe-Ni合金） 金属鉄（Fe-Ni合金）と
からなる ケイ酸塩鉱物が混在

13. 小惑星 v.s. 隕石
小惑星＝隕石の母天体
普通コンドライト：地球上に落下する隕石の大部分
S型小惑星：小惑星帯の内側で観測される小惑星の
大部分
スペクトルが互いに一致していない！
原因
観測できない小さな小惑星が存在？
地球への落下しやすさの違い？
宇宙風化作用によるスペクトル変化！

14. コンドライト隕石の年代測定
・CAI（Calcium-Alminum rich Inclusion）
45.67億年前に形成；太陽系最古の固体物質
100万年∼300万年
・コンドリュール形成
∼1000万年
・コンドライト隕石が形成
太陽系の年齢 45.6億年

15. NASAの探査機「スターダスト」
1999年2月 打ち上げ
2004年1月
ヴィルト第２彗星に到着
彗星から出る塵を採取
2006年1月 地球に帰還
彗星は主に大量の氷からなる → 低温環境で形成
塵の中に結晶質シリケイトが存在 → 高温環境で形成
太陽系形成時に大規模に物質が混ざった証拠？

16. 太陽系形成論と
系外惑星の発見

17. 太陽系形成標準理論（林モデル）
原始惑星系円盤
微惑星の形成
微惑星の合体成長
地球型惑星形成
木星型惑星形成
©Newton Press

18. 微惑星の合体成長
数kmサイズの
微惑星が形成
↓
互いに衝突・合体
を繰り返し成長
暴走成長により
少数の微惑星が急成長
↓
火星サイズの
原始惑星が形成

19. ジャイアントインパクト
原始惑星同士の巨大天体衝突を繰り返し, 現在の惑星へ

20. 巨大ガス惑星の形成
原始惑星に円盤ガスが暴走的に流入 → ガス惑星へ

21. 巨大氷惑星の形成
円盤散逸後に原始惑星が形成 → ガスを纏えず氷惑星へ

22. 太陽系外惑星の発見
1995年10月
Mayor & Queloz (スイスの観測チーム)
人類初の系外惑星検出！
ペガサス座51番星の周りに Hot Jupiter が存在！

23. 太陽系外惑星が続々と見つかる
2010年12月3日現在
約500個の系外惑星を発見！

24. 理論的に予想される惑星の多様性
巨大ガス惑星
Hot Jupiter
惑星の質量 [ME]
巨大氷惑星
地球型惑星
軌道長半径 [AU]

25. はやぶさ２から
太陽系外生命まで

26. 惑星の材料物質たち
http://www.japanprize.jp/data/seminar/200909yano_ppt.pdf

27. はやぶさ２以降の探査計画
http://b612.jspec.jaxa.jp/mission/pbody_place.html

28. 太陽系外惑星に生命は存在するか？
水が液体で
存在できる領域
ハビタブル・プラネット

29. Gliese 581
Habitable Zone
g f
2010年9月30日
新しい惑星の存在が発表される
Gliese 581g はハビタブル・プラネットかも！？
質量は地球の３倍程度 → 「第二の地球」？？

30. われわれはどこから来たのか
われわれは何者か
われわれはどこへ行くのか
-Paul Gauguin