人類が初めて月の裏側から採取したサンプルが持ち帰られました。月の土は明らかに野菜を育てるのに使えないのに、なぜ嫦娥は月に行って土を掘ったのでしょうか？

嫦娥6号は2024年6月2日、月の裏側にある南極エイトケン盆地の事前に選定された着陸地点に着陸し、月の土壌サンプル採取ミッションを無事完了し、2024年6月25日に無事地球に帰還した。また、約2kgの月の裏側のサンプルを持ち帰り、世界初の月の裏側サンプル採取帰還を実現した。

嫦娥6号は無事帰還した。画像出典: CCTVニュースチャンネル

そこで疑問なのは、嫦娥5号はすでに月面に着陸して月の土を掘り出したのではないのか、ということです。検査の結果、月の土壌は野菜の栽培に適していないことが判明しました...それではなぜ嫦娥6号をもう一度旅に送ったのでしょうか?実際、これは決して時間の無駄ではありません。

CCTVニュースチャンネルによる嫦娥5号に関する報道の画像

次に、月の土壌と地球の土壌（野菜栽培に限らない）の違いと研究上の意義、そして2度の嫦娥号のサンプル採取ミッションで採取された月の土壌の違いについて簡単にお話しします。

月の土と地球の土の違い

「土地」という言葉が含まれているにもかかわらず、「月の土」を「月の土」という意味に拡大すると、いつも奇妙で、少し「その地位にふさわしくない」と感じます。地面から土を一掴み取ってみると、柔らかくて粘り気があります。近づいて嗅いでみると、「土の爽やかな香り」がします。そして、（もしそれができたとしても）月の土を一掴みすると、それはざらざらしてチクチクするので、近づいて匂いを嗅ぐと、おそらく咳やくしゃみが出始めるでしょう。なぜこのようなことが起こるのでしょうか?なぜなら、月の土壌と地球の土壌の生成プロセスは大きく異なるからです。

地球上の岩石は、土になる過程で、まず風化という洗礼を受けなければなりません。 「風化」は風についてのみ言及していますが、風化は風食だけではなく、雨による浸食、氷河による削り取り、運搬と移動、岩の割れ目への水の蓄積と凍結による崩壊、化学的な溶解も含まれます。

風化の過程で、岩石は徐々に分解され、細かく湿った粒子や粉末に粉砕され、水分の保持を促進する粘土鉱物が形成されます。雨水は風化に関与すると同時に、溶解性ミネラル栄養素を徐々に地下に運び、さまざまな深層構造を形成します。

生物は地球の土壌から恩恵を受けると同時に、土壌に貢献しています。彼らは大地によって養われ、死後は大地に戻ります。そのため、地球の土壌にはさまざまなミネラル、有機物、さらには微生物などが含まれており、複雑な混合物となっています。

しかし、月には大気も水もありません（月には水がありますが、それは両極の永久影の領域にのみ存在し、それは彗星の衝突によってもたらされた可能性があります）。また、生命が存在するとも言えません。したがって、月では地球上の豊かで多様な土壌形成方法を一​​切利用できません。

月の岩石は、（微小）隕石の衝突や昼夜の温度差によって徐々に分解されるか、太陽からの太陽風、紫外線、X線によって超微細加工されるかのいずれかです。微小隕石の衝突の力によって岩石の破片が破壊され、衝突によってもたらされた高温によって破片が再焼結される可能性があります。最終的な月の土壌は、粗くて角張ったスラグのようなものです。

考えてみてください。ガラスを粉々に砕くと、どのように砕いたとしても、その粒子は非常に鋭利になります。科学者はこのプロセスを宇宙風化と呼んでいます。大気と磁場の厳重な保護により、地球の表面に到達できるのは大きな流星体と少量の紫外線のみであるため、月で起こることを地球上で体験することは困難です。

要約すると、地球と月の土壌形成プロセスは基本的に補完的です。無機質の部分だけを見ても明らかな違いがあります。月の土壌には粘土、雲母、角閃石などの水和反応で形成された鉱物は見つかっていませんが、純粋な金属鉄は存在しています。一方、地球の土壌には酸化されていないチタン鉄粒子は見つかっていません。

ここまで言っておきながら、これを理解する意味は何でしょうか?月の土壌を研究することで、月の進化の過程で残されたさまざまな痕跡を得ることができ、月がどのようにして現在の姿になったのかをより正確に理解することができます。さらに、月の土壌サンプルがあれば、月面にどんな資源が存在するかをより深く理解することができ、人類が月面基地を建設するための重要な情報も提供することができます。

そこで疑問なのが、嫦娥5号は一度月の土を採取したのではないのか？なぜまたやるのですか?

月の土壌コレクション2つ

何が違うのでしょうか?

2020年末までに嫦娥5号は月から1,731グラムの月の土壌サンプルを採取した。では、今回の嫦娥6号のサンプリングによって、どのような新たな知見が得られるのでしょうか？ここでの興味深い点は主に 2 つあります。1つは着陸地点の地質構造の違い、もう 1 つは月の表側と裏側の宇宙環境の違いです。

地質構造の面では、嫦娥5号は月の前面の北西にある火山構造であるルムケル山の近くに着陸した。着陸地点は火山活動によって形成された玄武岩の氾濫域であり、地質年代は非常に若い（まだ若いとはいえ、すでに20億年前である。月の古代の岩石と比較すると非常に若いだけである）。

嫦娥6号の着陸地点は南極エイトケン盆地で、太陽系全体で最大、最深、最古の衝突盆地である。衝撃力は月の地殻を貫通し、月のマントルに達する可能性があります。

したがって、これら 2 つのサンプル採取地点は、1 つは新しく、もう 1 つは古いもので、1 つは火山の溶岩で、もう 1 つは天体の衝突であり、1 つは内部活動を表し、もう 1 つは外部の力を表しています。嫦娥6号は嫦娥5号とは大きく異なる結果を返すことが予想されます。

例えば、中国の科学者はウラン鉛同位体年代測定により、嫦娥5号が採取した月の土壌サンプルの中に、20億3千万年前に溶岩から結晶化した鉱物結晶を発見した。これは、月が急激に冷え、マグマ活動の停止が約8億年遅れたことを示している。

しかし、嫦娥6号では、約42億年から43億年前に形成された古代の岩石を見つけ、地球上ではもはや見つけることができない、特に地球の歴史のこの時期の月の形成の初期の歴史について可能な限り多くを学ぶことを目指します。月面の衝突盆地には、月のマントルから掘り出された深層物質が存在する可能性もある。嫦娥6号が幸運にもそれを回収できれば、月の内部構造に関する人々の理解が大きく前進するだろう。

宇宙環境から見ると、月の表側と裏側も少し異なります。地球からは月の表側しか見えず、裏側は見えませんが、月は常に同じ面を地球に向けています。満月の頃、月が太陽に面しているとき、月は地球の磁気圏の長い尾に飲み込まれます。

この期間中、月が感じる太陽風の「力」は急激に低下し、一方で地球の大気から逃げる粒子が月に到達する機会が生まれます（いわゆる「地球風」）。太陰暦の1日目頃、月は太陽と地球の間に入り、背中を太陽に向けた状態になります。このとき、月は太陽風に遮られることなく吹き付けられ、地球の風に吹かれなくなります。

そのため、月の表側に比べると、月の裏側は地球からの配慮が少なく、太陽からのダメージが大きい場所なのです。月の裏側の土壌では水や水を含む鉱物を見つけるのがより困難になる一方、ヘリウム3（クリーンな核融合エネルギー源）の埋蔵量は表側よりも豊富であるはずだ。

月の裏側には独特の環境があります。地球の影響をほとんど受けないため、天文学者が宇宙を観測するには最適な場所です。将来、月に科学研究基地を建設する場合には、エネルギー、水、酸素などの資源に関する情報を調べる必要があります。したがって、月の土壌を通じて表裏の違いを理解することは、学術的な意義だけでなく、実用的な意義も持つことになります。

企画・制作

評者: 鄭永春、中国宇宙科学協会宇宙科学コミュニケーション専門家スタジオ副所長、『火星おじさんの宇宙教室』の著者

企画丨Ding Zong

編集者: ディン・ゾン

校正：徐来林