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星間氷は、星間物質で形成される氷相の揮発性物質の粒子で構成されています。氷と塵の粒子は、太陽系が形成された主要な物質です。氷の粒子は、新しい星が形成される分子雲の密集した領域で見つかります。これらの領域の温度は10 K （-263 °C、-442 °F）まで低くなるため 、粒子に衝突した分子が氷のマントルを形成できます。その後、原子は表面全体で熱運動を起こし、最終的に他の原子と結合します。これにより、水とメタノールが形成されます。[1]実際、氷は水とメタノールが大部分を占め、アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素も含まれています。凍結したホルムアルデヒドと分子状水素も存在する可能性があります。少量ではありますが、ニトリル、ケトン、エステル[2]、硫化カルボニルも見つかります。[1]星間氷粒のマントルは一般に非晶質であり、恒星が存在する場合にのみ結晶化する。[3]
星間氷の組成は赤外線 スペクトルから判断できる。星の光が氷を含む分子雲を通過すると、雲内の分子がエネルギーを吸収する。この吸収はガスと塵の振動の固有周波数で起こる。雲内の氷の特徴はこのスペクトルで比較的顕著に表れており、地球上の氷物質のサンプルと比較することで氷の組成を判断できる。[4]地球から直接観測できる場所では、星間氷の約60～70%は水で構成されており、O-H結合の伸張により3.05μmで強い放射を示す。[1]
2012年9月、NASAの科学者らは、多環芳香族炭化水素（PAH）が星間物質（ISM）条件にさらされると、水素化、酸素化、水酸化を経て、より複雑な有機物に変換されると報告した。これは「それぞれタンパク質とDNAの原料であるアミノ酸とヌクレオチドへの道に沿った一歩」である。[5] [6]さらに、これらの変換の結果、PAHは分光学的特徴を失い、それが「星間氷粒、特に冷たく濃い雲の外側の領域や原始惑星系円盤の上部分子層でPAHが検出されない理由の1つである可能性がある」。[5] [6]
太陽よりも古い
サイエンス誌に掲載された研究によると、地球の水、土星の円盤の水、他の惑星の隕石など、太陽系の水の約30～50％は太陽の誕生前から存在していたと推定されています。[7]
67P彗星/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星
2014年11月18日、探査機フィラエは、チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星67Pに大量の水氷が存在することを明らかにした。報告書では、「最初の着陸地点の塵の層の下で発見された氷の強度は驚くほど高い」と述べられている。彗星に探査機を打ち込んだMUPUS（表面および表面下科学用多目的センサー）機器の責任者チームは、彗星は氷のように硬いと推定した。「ハンマーの威力は徐々に増していったが、表面深くまで到達することはできなかった」と研究チームを率いたDLR惑星研究所のティルマン・スポーンは説明した。 [8]
参照
参考文献
- ^ abc Gibb, EL; et al. (2004年3月)、「eInterstellar Ice: The Infrared Space Observatory Legacy」、The Astrophysical Journal Supplement Series、151 (1): 35–73、Bibcode :2004ApJS..151...35G、doi : 10.1086/381182
- ^ Allamandola, Louis J.; Bernstein, Max P.; Sandford, Scott A.; Walker, Robert L. (1999 年 10 月). 「星間氷の進化」. Space Science Reviews . 90 (1/2): 219–232. Bibcode :1999SSRv...90..219A. doi :10.1023/A:1005210417396. PMID 11543288. S2CID 189766820.
- ^ Greenberg, J. Mayo (1991)。「星間塵とガスの関係」。Maurice Mandel Shapiro、Rein Silberberg、JP Wefel (編)。宇宙線、超新星、星間物質。NATO ASI シリーズ: 数学および物理科学。Springer。p. 58。ISBN 978-0-7923-1278-9。
- ^ Pirronello, Valerio; Krełowski, Jacek; Manicò, Giulio; 北大西洋条約機構科学部 (2003)。固体天体化学。NATO 科学シリーズ: 数学、物理学、化学。第 120 巻。Springer。p. 288。ISBN 978-1-4020-1559-5。
- ^ ab スタッフ (2012 年 9 月 20 日)。「NASA が生命の起源を模倣するために氷有機物を調理」Space.com。2012年9 月 22 日閲覧。
- ^ ab Gudipati, Murthy S.; Yang, Rui (2012 年 9 月 1 日)。「天体物理学的氷類似体における有機物の放射線誘起処理のその場調査 - 新しいレーザー脱離、レーザーイオン化、飛行時間型質量分析研究」。The Astrophysical Journal Letters。756 ( 1 ): L24。Bibcode : 2012ApJ ...756L..24G。doi : 10.1088/2041-8205/756/1/L24。S2CID 5541727 。
- ^ 「地球の水の50%は太陽よりも古く、星間氷から来たと研究が言う」。2014年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年11月24日閲覧。
- ^ フィラエが彗星に大量の水氷が存在することを明らかに