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メテオ・クレーター、またはバリンジャー・クレーターは、アメリカ合衆国アリゾナ州北部の砂漠地帯にある、フラッグスタッフの東約60km、ウィンスローの西約29kmに位置 する衝突クレーターです。この場所には以前はいくつかの名前があり、隕石の破片は、隣接するキャニオン・ディアブロにちなんで正式にキャニオン・ディアブロ隕石と呼ばれています。[ 2 ]
メテオ・クレーターは海抜5,640フィート（1,719メートル）の高地に位置しています。 [ 3 ]直径は約3,900フィート（1,200メートル） 、深さは約560フィート（170メートル）で、周囲の平原から148フィート（45メートル）の高さの縁に囲まれています。クレーターの中心部は、クレーターの岩盤の上に690～790フィート（210～240メートル）の瓦礫で満たされています。 [ 1 ]クレーターの特徴の1つは、四角い輪郭で、これは衝突地点の地層に存在する地域的な節理（亀裂）によって引き起こされたと考えられています。 [ 4 ]
クレーターを公共のランドマークにしようとする試みがあったにもかかわらず、[ 5 ]クレーターは現在もバリンジャー・クレーター・カンパニーを通じてバリンジャー家が私有している。月惑星研究所、アメリカ自然史博物館、その他の科学機関は、これを「地球上で最も保存状態の良い隕石クレーター」と宣言している。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 1967年11月には国立自然ランドマークに指定された。[ 9 ]
このクレーターは約5万年前の更新世に形成されました。当時、コロラド高原の気候は現在よりもずっと涼しく湿潤でした。[ 10 ] [ 11 ]この地域は、マンモスや巨大な地上ナマケモノが生息する森林が点在する開けた草原でした。[ 12 ] [ 13 ]
クレーターを掘り出した物体は、直径約160フィート (50 m)のニッケル鉄隕石でした。衝突速度については議論がありました。当初のモデルでは、隕石は最大45,000 mph (20 km/s)で衝突したと示唆されていましたが、最近の研究では、衝突速度は大幅に遅く、29,000 mph (12.8 km/s)であったと示唆されています。衝突体の体積の約半分は、大気圏を通過する間に蒸発したと考えられています。[ 14 ]衝突エネルギーは 10メガトン TNT eと推定されています。隕石は衝突時にほとんど蒸発し、クレーターにはほとんど残っていません。[ 15 ]
クレーターの形成以来、縁の頂上では自然侵食の結果、高さが50～65フィート (15～20 m)低下したと考えられています。同様に、クレーターの盆地には、湖の堆積物や沖積層から、衝突後にさらに約100フィート (30 m)の堆積物が堆積したと考えられています。[ 16 ]地球上に残っているクレーターはごくわずかです。多くのクレーターは侵食性の地質学的プロセスによって消滅してしまったためです。メテオ・クレーターは比較的若い年代であり、乾燥したアリゾナの気候と相まって、形成以来比較的変化していません。侵食がなかったためクレーターの形状が保存され、自然の天体による衝突クレーターとして認識される画期的な出来事となりました。[ 17 ]
メテオ・クレーターは、19 世紀にアメリカ人入植者が遭遇した後に科学者の注目を集めるようになりました。このクレーターには、初期には「クーン・マウンテン」、「クーン・ビュート」、「クレーター・マウンテン」、「メテオ・マウンテン」、「メテオ・クレーター」など、いくつかの名前が付けられました。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]ダニエル・M・バリンジャーは、このクレーターが隕石の衝突によって形成されたと最初に示唆した人物の 1 人であり、バリンジャー家は 20 世紀初頭に採掘権を申請し、このクレーターとその周辺を購入しました。[ 21 ] [ 22 ]これにより、このクレーターは「バリンジャー・クレーター」としても知られるようになりました。[ 23 ] [ 24 ]この地域の隕石は、最寄りの郵便局であるアリゾナ州キャニオン・ディアブロにちなんで隕石に名前を付ける慣例に従い、キャニオン・ディアブロ隕石と呼ばれています。[ 25 ]峡谷自体は西に2.5 マイル (4.0 km )まで続き[ 26 ]クレーター形成イベントの隕石が見つかる散乱地帯を横切っています。クレーターは当初、火山性水蒸気爆発によって形成されたと考えられていました。アリゾナ州のこの地域には地質学的に最近の火山活動の証拠が見られます。サンフランシスコ火山地帯の南東端は、メテオクレーターの北西約20マイル (32 km)のところにあります。[ 27 ]
1891年、鉱物学者アルバート・E・フットは、アリゾナ州北部の隕石に関する最初の科学論文を発表した。[ 28 ] [ 29 ]数年前、フットは鉄道会社の重役から分析用の鉄の岩石を受け取っていた。フットはすぐにその岩石が隕石であることを認識し、追加の隕石サンプルを探して回収するための探検隊を率いた。チームは小さな破片から600ポンド（270kg ）を超えるものまで、さまざまなサンプルを収集した。フットは隕石の中に微細なダイヤモンドを含むいくつかの鉱物を特定した。科学振興協会に提出された彼の論文は、科学界にメテオ・クレーターの最初の地質学的記述を提供した。[ 30 ]
1891年11月、米国地質調査所の主任地質学者であるグローブ・カール・ギルバートは、このクレーターを調査し、火山性水蒸気爆発の結果であると結論付けた。[ 30 ]ギルバートは、もしこれが衝突クレーターであれば、クレーターの体積と隕石物質がクレーターの縁にまだ残っているはずだと考えた。ギルバートはまた、隕石の大部分がクレーターに埋まっているはずであり、それが大きな磁気異常を引き起こすはずだと考えた。ギルバートの計算によると、クレーターの体積と縁の破片の体積はほぼ等しく、これは仮説上の衝突体の質量が欠けていることを意味していた。また、検出可能な磁気異常もなかった。彼は、縁で見つかった隕石の破片は偶然か、そこに置かれたものだと主張した。ギルバートは一連の講演で自分の結論を公表した。[ 31 ] 1892年、ギルバートは月のクレーターは火山活動ではなく衝突によってできたと提唱した最初の科学者の一人となった。[ 32 ]
鉱山技師で実業家のダニエル・M・バリンジャーは、このクレーターは大きな鉄隕石の衝突によってできたのではないかと疑っていた。[ 33 ]このクレーターが隕石起源であるという説は懐疑的に受け止められた。当時、月面で見られるクレーターは火山性と考えられており、衝突クレーターの存在を決定的に証明した者はいなかった。
バリンジャーは、アリゾナ州コチセ郡ピアースにある成功したコモンウェルス鉱山への投資家として、少額の財産を築いていた。バリンジャーは、メテオ・クレーターの衝突体の大部分がまだクレーターの底に残っていると信じていた。当時、衝突の物理学はよく理解されておらず、バリンジャーは隕石の大部分が衝突時に蒸発したことを知らなかった。バリンジャーはスタンダード・アイアン・カンパニーという会社を設立し、クレーターを作った小惑星を採掘しようと、その土地に採掘権を主張した。[ 34 ]彼はクレーターの大きさから、隕石の質量は1000万トンと推定した。[ 31 ]
クレーター周辺で発見された鉄隕石の金属含有量は当時1トンあたり125米ドルと評価されていたため、バリンジャーは1903年当時の10億ドル以上の価値があると信じていた鉱脈を探していた。 [ 34 ] 「1928年までに、バリンジャーは財産の大部分、50万ドル（ 2025年当時の 約900万ドル）をクレーターに投じた。」[ 35 ]
バリンジャーは存在しない隕鉄鉱床を探すのに27年を費やし、 1,375フィート（419メートル）の深さまで掘削したが、重要な鉱床は発見されなかった。[ 36 ]
バリンジャーは政治的に人脈が広く、1903年にクレーターの中心周辺の640エーカー（1平方マイル、260ヘクタール）の土地特許をセオドア・ルーズベルト大統領から取得した。 [ 37 ] [ 38 ] [ 22 ] 1906年には、バリンジャーの要請により、ルーズベルト大統領は、クレーターの北6マイル（9.7km ）にあるアッチソン・トピカ・アンド・サンタフェ鉄道 の停車駅サンシャインに、「メテオ」という変わった名前の郵便局を設置することも承認した。 [ 39 ]メテオ郵便局は、 使用されなくなったため、1912年4月15日に閉鎖された。
1929年、天文学者のF・ R・モールトンは、バリンジャー・クレーター社に雇われ、衝突現象の物理学を調査した。モールトンは、衝突体の重量はわずか30万トン程度であり、そのような天体の衝突は衝突体を瞬時に蒸発させるのに十分な熱を発生させたであろうと結論付けた。[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]バリンジャーは、モールトンの2番目の報告書が発表されてからわずか10日後に亡くなった。
この頃には、「科学界の意見の大部分は衝突仮説の正確さに傾いていた …1905年にはあまりにも過激で新しい考えだったが、どれほど論理的であっても、その後の20年間で徐々に認められるようになったようだ」[ 43 ] 。
ハーヴェイ・ハーロウ・ナイニンガーはアメリカの隕石学者であり教育者で、1930年代に隕石の科学的研究への幅広い関心を呼び起こし、当時としては最大の個人隕石コレクションを収集しました。コロラド州デンバーに拠点を置いていたナイニンガーは、「彗星が地球に衝突する」と題された小冊子の初版を出版し、小惑星が地球に衝突したときにメテオ・クレーターがどのように形成されたかを説明しました。[ 44 ] 1942年、ナイニンガーは自宅と事業をデンバーからルート66号線 のメテオ・クレーターへの分岐点近くにあるメテオ・クレーター観測所に移しました。[ 45 ] 彼はその建物を「アメリカ隕石博物館」と名付け、そこから隕石やメテオ・クレーターに関連する書籍を多数出版しました。彼はまた、クレーターで幅広い研究を行い、衝突と小惑星の蒸発に関連する鉄ニッケル球状粒子であるインパクトタイトや、溶融した標的岩石と混ざった半溶融の隕鉄の塊など、その他多くの特徴を発見した。ニニンガーの発見は、画期的な著作『アリゾナの隕石クレーター』（1956年）にまとめられ、出版された。[ 46 ] ニニンガーの1930年代と40年代の広範なサンプリングとフィールドワークは、メテオクレーターが小惑星の衝突によって形成されたという考えを科学界が受け入れるのに大きく貢献した。[ 47 ]彼の発見の多くは、後にヘンベリーやモントゥラキなど、他の比較的新しい衝突クレーターでも観察された。
ニニンガーは、クレーターを国定記念物にすべきだと考え、1948年にアメリカ天文学会に請願し、クレーターの国有化を支持する動議を可決させることに成功した。その際、彼は「バリンジャー家はクレーターの公正な購入を受け入れるだろう」という無許可の虚偽の主張を行った。[ 5 ]この頃には、クレーターでの採掘活動は停止しており、バリンジャー家はクレーターの縁に観光名所を計画していた。当時、ニニンガーは近くのルート66沿いでアメリカ隕石博物館を運営していた。ニニンガーは、クレーターの縁に公共の博物館を建設し、このプロジェクトが連邦隕石研究所の設立につながることを期待していた。[ 5 ]クレーターを国有化しようとするニニンガーの試みに憤慨したバリンジャー家は、直ちに彼の探査権とクレーターでのさらなるフィールドワークを行う能力を剥奪した。[ 5 ]数年後の1953年、スタンダード・アイアン社は「バリンジャー・クレーター社」と改名され、クレーターの縁に私設博物館が建設された。[ 48 ]
ユージン・マール・シューメーカーはクレーターでの調査を続けた。重要な発見は、クレーター内にコエサイトとスティショバイトという鉱物が存在することだった。これらは、石英を含む岩石が瞬間的な過圧によって激しく衝撃を受けた場所にのみ見られる、希少なシリカの形態である。衝撃を受けた石英は火山活動によって生成されることはなく、自然界では落雷や衝突によって、人工的には核爆発によってのみ生成されることが知られている。[ 37 ] [ 49 ] 1960年、エドワード・CT・チャオとシューメーカーはメテオ・クレーターでコエサイトを特定し、クレーターが極めて高い温度と圧力を発生させる衝突によって形成されたという証拠が増えつつある。彼はFR・モールトンとHH・ニニンガーがすでに提唱していたことを確認した。衝突によって衝突体の大部分が蒸発した。現場周辺に散乱しているキャニオン・ディアブロ隕石の破片は、衝突前と衝突中に本体から分離したものである。[ 50 ] シューメーカーは、1974 年に出版した著書『アリゾナ州メテオクレーターの地質ガイドブック』の中で、その結論を発表した。[ 51 ]
地質学者は、セダン・クレーターを生成した核爆発や、大気圏核実験時代の他の同様のクレーターを利用して、隕石衝突体の運動エネルギーの上限と下限を確立した。[ 52 ]
衝突によって地層が逆転し、クレーターの縁のすぐ外側の層は通常とは逆の順序で積み重なっています。衝突によって、 クレーターの縁から外側へ1～2kmの範囲の地層が反転しました。[ 53 ] [ 54 ]具体的には、クレーターの縁を外側から登ると、次のことがわかります。
火口周辺の土壌は、ウィノナ系列の褐色で弱アルカリ性から中アルカリ性の砂利質または石質のロームである。火口縁部と火口内部では、ウィノナは岩石露頭と複雑に結びついて分布している。[ 55 ]
1960年代と1970年代には、NASAの宇宙飛行士がアポロ計画の月面着陸に備えてクレーターで訓練を行い、[ 57 ] [ 58 ]現在も宇宙飛行士のための野外訓練が続けられている。[ 59 ] [ 60 ]
1964年8月8日、セスナ150に乗った2人の民間パイロットがクレーター上空を低空飛行した。クレーターの縁を越えた後、水平飛行を維持できなくなった。パイロットはクレーター内で旋回して縁を越えようとした。上昇を試みる最中に機体は失速し、墜落して炎上した。この飛行機は燃料切れで墜落したとよく言われるが、これは誤りである。乗員2人は重傷を負ったが、生存した。[ 61 ]墜落現場から撤去されなかった残骸のごく一部が今も見える。[ 62 ]
2006年にMETCRAX（隕石クレーター実験）と呼ばれるプロジェクトが「盆地の温度逆転または冷気溜まりの日周的な形成と崩壊、およびそれらの進化する構造と形態を説明する関連する物理的および力学的プロセス」を調査した。[ 63 ] [ 64 ]
メテオ・クレーターは、年間約27万人の観光客が訪れる人気の観光地です。[ 65 ]このクレーターは、バリンジャー・クレーター・カンパニーという家族経営の会社が所有しています。[ 66 ]メテオ・クレーターは、重要な教育および研究施設です。[ 67 ]アポロ宇宙飛行士の訓練に使用され、現在も宇宙飛行士の訓練施設として活発に利用されています。[ 68 ] [ 69 ]
メテオ・クレーター・ビジターセンターはクレーターの北縁に位置しています。ここでは、隕石や小惑星、宇宙、太陽系、彗星に関するインタラクティブな展示やディスプレイがあり、アメリカ人宇宙飛行士の殿堂や、アポロのボイラープレート司令船（BP-29）、この地域で発見された1,406ポンド（638kg）の隕石、触れることができるメテオ・クレーターの隕石標本などの展示品があります。以前は宇宙地質学博物館として知られていたビジターセンターには、ディスカバリーセンター＆宇宙博物館[ 70 ] 、映画館、ギフトショップ、クレーターの縁の内側を見渡せる展望エリアがあります。天候が許せば、縁のガイド付きツアーが毎日開催されています。[ 71 ]
一般には彼の発見は「隕石クレーター」として知られていますが、隕石学会によって定められた正式な科学名はバリンジャー隕石クレーターです。
脚注：このクレーターはいくつかの名前で知られています。衝突起源が認識される前は、クーン山またはクーン・ビュートと呼ばれていました。その後、隕石クレーターと呼ばれるようになり、これが今日一般的に使用されている名前です。しかし、衝突クレーターを研究する専門の地質学者で構成される隕石学会が認めている名前は、クレーターの衝突起源を提唱したダニエル・モロー・バリンジャーの業績を称えて、バリンジャー隕石クレーターです。
OpenStreetMapにおけるメテオクレーター関連の地理データ