月の石

月の岩石は、地球の月から生まれた岩石です。これには、人類の月探査の過程で収集された月の物質や、月の表面から自然に噴出され、隕石として地球に落下した岩石が含まれます。

地球上の月の岩石は、4つの発生源から来ている。1969年から1972年にかけての米国の アポロ計画による6回の有人月面着陸で収集されたもの、1970年代のソ連の無人月探査機3機で収集されたもの、中国の月探査計画の無人探査機で収集されたもの、そして月面から自然に噴出した後、月の隕石として地球に落下した岩石である。

6回のアポロ計画では、合計381キログラム（840ポンド）の物質サンプル2,200個が収集され、^[1] 110,000個を超える個別にカタログ化されたサンプルに処理されました。^[2]

3機のルナ探査機が301グラム（10.6オンス）のサンプルを持ち帰った。^{[3] [4] [5]}

ソ連は1970年代に有人月探査計画を断念したが、小さなサンプルを採取して地球に持ち帰る能力を持つロボット月探査機3機の着陸に成功した。持ち帰られた物質は合計500グラム未満だった。

1993年、ルナ16号の200mgの小さな岩石の破片3つがサザビーズで44万2500ドル（2023年の価値で93万3317ドルに相当）で落札された。^[9] 2018年には、同じルナ16号の岩石の破片3つがサザビーズで85万5000ドルで落札された。 ^[10]

2020年、中国月探査計画の5回目の月探査ミッションである嫦娥5号は、西端に見える月最大の暗黒領域である大洋嵐の海から約1,731グラム（61.1オンス）の岩石と塵を持ち帰りました。 ^[14]嫦娥5号のサンプルには「不可解な組み合わせ」の鉱物が含まれており、6番目の新しい月の鉱物であるチェンジサイト-（Y）が含まれています。このリン酸塩鉱物は、無色透明の柱状結晶が特徴です。^[14]研究者らは、サンプルを形成した衝突のピーク圧力（11〜40GPa）と衝突時間（0.1〜1.0秒）を推定しました。衝撃波モデルを使用して、衝突角度に応じて、結果として生じたクレーターの幅が3〜32キロメートルであると推定しました。^[15]

嫦娥5号の後継ミッションである嫦娥6号は、 2024年5月8日に月面に到達し、適切な着陸地点を探すために20日間月周回軌道に入った。^[12] 2024年6月1日、着陸機は周回機から分離し、アポロクレーターの南部（南緯36.1度、東経208.3度）の海面に着陸した。^{[16]ミッションの目的は、}月の裏側から約2kgの物質を採取し、地球に持ち帰ることだった。

中国国家宇宙局（CNSA）の発表によると、嫦娥6号探査機は高温に耐え、月面を掘削し、機械のアームで土や岩をすくい上げてサンプルを採取した。採取した岩石は粉砕され、溶解され、人間の髪の毛の直径の約3分の1の繊維に引き伸ばされ、糸に紡がれ、布に織られた。「月面には玄武岩が豊富にあり、将来月面基地を建設することになるため、玄武岩を繊維にして建築材料として使用する必要がある可能性が高い」と技術者の周昌義氏は述べた。^[17]

サンプルは上昇機に積まれ、2024年6月6日に嫦娥6号探査機帰還機とドッキングした。 ^[12]中国の嫦娥6号月探査機は、月の裏側から採取された初の月の岩石を積んで、2024年6月25日に 中国の内モンゴル地方に着陸した。

地球上では370個以上の月の隕石が収集されており、^[18] 30種類以上の隕石が発見されており（落下物は除く）、総重量は1,090キログラム（2,400ポンド）を超えています。^{[19]一部は}南極で隕石を探している科学チーム（ ANSMETなど）によって発見され、残りのほとんどは北アフリカとオマーンの砂漠地帯で収集家によって発見されました。「NWA 12691」として知られる重さ13.5キログラム（30ポンド）の月の岩石は、2017年1月にアルジェリアとモーリタニアの国境のサハラ砂漠で発見され、 ^[20] 2020年に250万ドルで売りに出されました。^[21]

月の岩石は放射年代測定技術によって測定されている。その年代は、月の海から採取された玄武岩のサンプルでは約31億6000万年前、高地から採取された岩石では約44億4000万年前までの範囲である。^[22]「クレーターカウント」という年代測定技術に基づくと、最も新しい玄武岩の噴火は約12億年前に発生したと考えられているが、^[23]科学者はこれらの溶岩のサンプルを所有していない。対照的に、地球の岩石の最も古い年代は38億年から42億8000万年前である。

月の岩石は、月の高地 (テラエ) で見つかったものと月の海で見つかったものの 2 つの主なカテゴリに分類されます。テラエは主に苦鉄質 の深成岩で構成されています。同様の原岩を含むレゴリス角礫岩もよく見られます。海の玄武岩は、チタン含有量に直接関係して、高チタン玄武岩、低チタン玄武岩、極低チタン (VLT) 玄武岩の 3 つの異なる系列に分けられます。

月の岩石のほとんどすべては揮発性物質が枯渇しており、地球の岩石に共通する含水鉱物がまったくない。ある意味では、月の岩石は酸素元素の同位体組成において地球の岩石と密接に関連している。アポロ月の岩石は、ハンマー、熊手、スコップ、トング、コアチューブなど、さまざまな道具を使って収集された。ほとんどの岩石は、発見時の状態を記録するために収集前に写真に撮られた。岩石はサンプルバッグに入れられ、その後、汚染から保護するために地球に持ち帰るための特別環境サンプル容器に入れられた。地球とは対照的に、月の地殻の大部分は、鉱物である灰長石の濃度が高い岩石で構成されているようだ。海の玄武岩は鉄の含有量が比較的高い。さらに、海の玄武岩の中には、チタンの含有量が非常に高いものもある（イルメナイトの形で）。^[25]

月の高地の原始火成岩は、鉄斜長岩群、マグネシウム群、アルカリ群の 3 つの異なるグループで構成されています。

月の角礫岩は、主に巨大な盆地形成衝突によって形成され、その大部分は高地の岩相で構成されています。これは、海の玄武岩のほとんどが盆地形成より後のものであり、大部分がこれらの衝突盆地を埋め尽くしているためです。

• 鉄質斜長岩群は、ほとんどが岩石の斜長岩（>90% の石灰質斜長石）と、それほど一般的ではない斜長岩の斑れい岩（70-80% の石灰質斜長石、少量の輝石）で構成されています。鉄質斜長岩群は高地で最も一般的なグループであり、月のマグマオーシャンの斜長石浮遊集積物を表し、閉じ込められた間隙溶融物から形成されたか、より豊富な斜長石フレームワークとともに上方に浮上した間隙塩基性相を含むと推測されています。斜長石は地球の基準で非常に石灰質であり、モル濃度の灰長石含有量は 94～96%（An94～96）です。これは、月全体でアルカリ（Na、K）だけでなく、水やその他の揮発性元素が極端に減少していることを反映しています。対照的に、この群の苦鉄質鉱物は Mg/Fe 比が低く、石灰質斜長石の組成とは一致しません。鉄質斜長岩は、内部アイソクロン法を使用して約 4.4 Ga の年代測定が行われています。
• マグネシアン スイート(または「Mg スイート」 ) は、苦鉄質鉱物中の Mg/Fe 比が比較的高いダナイト(>90% オリビン)、トロクトライト(オリビン斜長石)、斑れい岩(斜長石輝石) で構成され、一般的には依然として石灰質である (An86–93) さまざまな斜長石組成が含まれています。これらの岩石は、約 4.3–4.1 Ga の高地地殻 (鉄質斜長岩) への後期の貫入を表しています。このスイートの興味深い点は、斜長石と輝石の微量元素含有量の分析では、難治性の主要元素含有量にもかかわらず、 KREEPに富むマグマとの平衡が必要であることです。
• アルカリ岩石は、月の岩石としてはアルカリ含有量が高いことから、このように呼ばれています。アルカリ岩石は、比較的ナトリウム含有量の多い斜長石 (An70～85)、ノーライト (斜長石-斜方輝石)、および斑鑼ノーライト (斜長石-単斜輝石-斜方輝石) で構成され、斜長石の組成は類似しており、苦鉄質鉱物はマグネシアン岩石よりも鉄分に富んでいます。これらの鉱物の微量元素含有量も、KREEP に富んだ親マグマを示しています。アルカリ岩石は、マグネシアン岩石と同様の年代範囲にわたります。
• 月の花崗岩は比較的珍しい岩石で、閃緑岩、モンゾ閃緑岩、グラノファイアが含まれます。これらは石英、斜長石、正長石またはアルカリ長石、稀な塩基性岩（輝石）、稀なジルコンで構成されています。アルカリ長石は地球上の長石とは異なる珍しい組成を持つことがあり、多くの場合 Ba に富んでいます。これらの岩石は明らかにマグネシウム群またはアルカリ群のマグマの極端な分別結晶化によって形成されますが、液体との不混和性も関係している可能性があります。これらの岩石および月の土壌から得られたジルコンの U-Pb 年代は4.1～4.4 Ga であり、マグネシウム群およびアルカリ群の岩石とほぼ同じです。1960 年代に、NASA の研究者 John A. O'Keefe らは、月の花崗岩を地球で見つかったテクタイトと関連付けましたが、多くの研究者がこの主張を否定しました。ある研究によると、月のサンプル 12013 の一部は、地球で見つかったジャバナイトテクタイトに非常によく似た化学的性質を持っています。^{[引用が必要]}
• 月の角礫岩は、ガラス質のビトロファイア溶融岩から、ガラスを多く含む角礫岩、レゴリス角礫岩まで多岐にわたります。ビトロファイアは主にガラス質の岩石で、大きな衝突構造を満たす衝突溶融シートを表しています。ターゲット岩相の岩片はほとんど含まれておらず、大部分は衝突によって溶融しています。ガラス質角礫岩は、クレーターから出て大量の破砕された（溶融していない）噴出物を巻き込んだ衝突溶融物から形成されます。ターゲット地域の岩相の範囲を反映した豊富な岩片が含まれる可能性があり、鉱物片とそれをすべて溶接するガラスのマトリックス内にあります。これらの角礫岩の岩片の一部は古い角礫岩の破片であり、衝突による角礫化、冷却、衝突の繰り返しの歴史を記録しています。レゴリス角礫岩はガラス質角礫岩に似ていますが、溶接するガラス（溶融物）はほとんどまたは全くありません。上で述べたように、これらの角礫岩の原因となる盆地形成の衝突は、ほぼすべての海の玄武岩火山活動よりも古いため、海の玄武岩の破片は非常にまれです。発見された場合、これらの破片は保存されている海の玄武岩火山活動の最も初期の段階を表しています。

海玄武岩は、月の海の大部分を占めることが多いため、このように名付けられています。通常、重量で 18～21 パーセントのFeOと 1～13 パーセントのTiO _{2 を}含みます。地球の玄武岩と似ていますが、重要な違いが多数あります。たとえば、海の玄武岩は、ユーロピウムの大きな負の異常を示します。基準地点は、ルナ 24 号によってサンプルが採取されたMare Crisiumです。

• KREEP玄武岩（および境界付近のVHK（Very High K）玄武岩）は、カリウム含有量が非常に高い。これらは13～16％のAl ₂ O ₃、9～15％のFeOを含み、通常のコンドライト隕石に比べて100～150倍、マグネシウムと不適合元素（カリウム、リン、希土類元素）が豊富に含ま^{れる。 [26]これらは}大洋の周りでよく見られ、リモートセンシングではトリウム含有量が高い（約10 ppm）ことで特定される。KREEP玄武岩の不適合元素のほとんどは、リン酸塩鉱物のアパタイトとメリライトの粒子に組み込まれている。^[27]

アポロ月の岩石の主な保管場所は、テキサス州ヒューストンのリンドン・B・ジョンソン宇宙センターの月サンプル研究所施設です。保管のために、ニューメキシコ州ラスクルーセスのホワイトサンズ試験施設にも小規模なコレクションが保管されています。岩石のほとんどは、湿気を防ぐために窒素で保管されています。岩石は特別な道具を使って間接的にのみ取り扱われます。

アポロ計画で発見された月の石のいくつかは博物館に展示されており、そのうちのいくつかは訪問者が触れることができます。そのうちの1つは「タッチ・ロック」と呼ばれ、ワシントンDCのスミソニアン国立航空宇宙博物館に展示されています。^[28]博物館で触れることができる月の石を展示するというアイデアは、アポロの科学者ファルーク・エル・バズが提案したものです。彼は子供の頃にメッカ巡礼をし、そこでブラックストーン（イスラム教では天から降ってきたと信じられている）に触れたことに触発されました。^[29]

月面探査の過程で採取された月の岩石は現在では値段が付けられないほど貴重であると考えられている。^{[28] 2002年、月面サンプルビルディングから月と}火星の物質 の微細なサンプルが入った金庫が盗まれた。サンプルは回収され、その後の裁判でNASAは10オンス（280グラム）の物質の価値を約100万ドルと見積もった。^[要出典]

月の隕石の形で自然に運ばれた月の岩石は、個人の収集家の間で売買されています。^{[引用が必要]}

アポロ17号の宇宙飛行士ユージン・サーナンとハリソン・シュミットは、「多くの破片、様々な大きさ、様々な形の破片で構成され、おそらく月のすべての場所から来た」岩石を拾った。この岩石は後にサンプル70017と名付けられた。^[30]ニクソン大統領は1973年にその岩石の破片を全米50州と135の外国首脳に配布するよう命じた。破片はアクリル球に入れられ、木製の銘板に載せられて贈呈された。その銘板には、アポロ17号にも掲げられていた国旗が描かれていた。^{[31]贈呈された月の岩石の多くは現在、}盗難または紛失により所在不明となっている。

月からは、アーマルコライト、トランキリティアイト、パイロックスフェロイトの3つの鉱物が発見されました。アーマルコライトは、アポロ 11 号のミッションに参加した3 人の宇宙飛行士、アームストロング、アルドリン、コリンズにちなんで名付けられました。

地球上での希少性と入手の難しさから、月の石は頻繁に盗難や破壊行為の標的となり、多くが行方不明になったり盗まれたりしている。

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  ケネディ宇宙センターのビジターコンプレックスで月のサンプルに触れる訪問者
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  NASA のジョンソン宇宙センターにあるヒューストン宇宙センター月サンプル保管庫に展示されている NASA の月サンプル 15555
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  NASA のジョンソン宇宙センターにあるヒューストン宇宙センター月サンプル保管庫に展示されている NASA の月サンプル 15498
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  NASA のジョンソン宇宙センターにあるヒューストン宇宙センター月サンプル保管庫に展示されている NASA の月サンプル 60015
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  NASAジョンソン宇宙センターのヒューストン宇宙センター月サンプル保管庫に展示されている NASA 月サンプル 60016
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  NASAジョンソン宇宙センターのヒューストン宇宙センター月サンプル保管庫に展示されている、月の土壌が入った NASA 月サンプル回収容器
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  月の鉄斜長岩#60025 (斜 長石)。アポロ 16 号がデカルト クレーター付近の月面高地から収集しました。このサンプルは現在、ワシントン DCの国立自然史博物館に展示されています。
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  JSCの月サンプル棟のサンプル
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  アポロ/サターン V センターでは月の岩石が展示されており、来場者はそれを触ることができる。
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  国立自然史博物館にある、地上で使用するための収集バッグが入ったサンプル収集ケース
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  月の岩石を拾うために使われたトング
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  アポロ11号のレゴリスの一部がソ連に贈呈され、モスクワの宇宙飛行記念博物館に展示されている。
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  アポロ17号「グッドウィル・ムーンロック」
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  アポロ17号のサンプル76015の切断片、衝突溶融角礫岩
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  サンプル15016、シートベルト玄武岩
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  アポロ16号のサンプル61016はビッグ・ミューリーとして知られ、アポロ計画中に収集された最大のサンプルである。
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  アポロ14号で採取されたビッグバーサは、月から持ち帰られた岩石サンプルの中で最大のものの一つです（約9キログラム）。
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  中国国立博物館に展示されている月の岩石

• マーク・ノーマン (2004 年 4 月 21 日)。「最古の月の岩石」。惑星科学研究の発見。
• ポール・D・スプディス『The Once and Future Moon』、スミソニアン協会出版、1996年、ISBN 1-56098-634-4。 

ウィキメディア・コモンズには、月のサンプルに関連するメディアがあります。

• 月の岩石と土壌—ジョンソン宇宙センター
• アポロ地質学ツールカタログ 2006年9月28日アーカイブ、Wayback Machine
• 月の隕石 アーカイブ 2011年4月13日、Wayback Machine —ワシントン大学、地球惑星科学部
• 月のサンプル 月惑星研究所
• 惑星科学研究発見教育ジャーナルにおける月の岩石に関する記事
• アポロ11号の月面サンプル展示は今どこにありますか？ collectSPACE
• アポロ17号のグッドウィルムーンロックは今どこにありますか？ collectSPACE
• ケンタッキー州の歴史協会のオブジェクトカタログに掲載されているケンタッキー州の月のサンプル: アポロ11号、アポロ17号