小惑星は将来の火星移住者に大混乱をもたらすでしょうか?

2018年12月、直径33フィートの隕石がベーリング海で爆発した。2018年6月には、直径約9〜12フィートのより小さな隕石がボツワナで爆発し、砂漠に隕石を降らせた。2013年には、ロシアのチェリャビンスクで直径60フィートの隕石が爆発し、その衝撃波は建物を破壊し、1000人以上が負傷するほどの強さだった。この種の空中爆発は、1世紀に1、2回程度しか発生しない。さらに稀に、クレーターを残すほど大きな破片となって小惑星が地面に落下する。しかし、確実に知ることは難しい。NASAの惑星防衛責任者リンドリー・ジョンソン氏によると、隕石の90％は地球の無人地域に衝突するという。

人類は今世紀が終わる前に、月や火星への旅行を望んでいます。将来の宇宙飛行士たちは、放射線中毒、孤立、通信の遅れ、過酷な条件に閉ざされた窮屈な環境など、多くの危険に直面するでしょう。しかし、もし人類が地球外生命体になった場合、宇宙人の小惑星の衝突にも備えなければならないのでしょうか?

「衝突は宇宙での自然な過程の一部です」とジョンソン氏は言う。「これは太陽系全体に広がる危険であり、私たちが宇宙に進出する際には念頭に置いておく必要があります。」

地球に衝突する可能性のある物体を発見することには、私たちはすでに慣れ親しんでいますが、現在の技術力では、正確な科学からは程遠いものです。太陽の周りを回っている小惑星は何百万個もあり、そのうちの比較的少数は地球を通過することがあります。そのうちの1つが3,000万マイル以内に近づくと、地球近傍天体と呼ばれます。約450フィート以上の大きさで、地球と月の距離の約20倍以内で地球の軌道と交差するNEOは、潜在的に危険な小惑星に格上げされます。科学者の世界的ネットワークが、地上と宇宙の両方にある望遠鏡を使用して、NEOとPHAを発見して監視し、100年先の軌道を計算しています。今のところ、その時代に地球に重大な衝突の脅威を与える既知の物体はありません。しかし、私たちが地球を離れたら、この方程式はどのように変化するのでしょうか?

天文学的に言えば、月は地球に非常に近いため、NEO または PHA に分類される小惑星はどれも月面基地に衝突する可能性があるとジョンソン氏は言う。また、宇宙から降り注ぐ塵や破片の大半は地球の大気圏で燃え尽きるが、月には独自の保護バブルがない。2016 年の Nature 論文で科学者らは、NASA の月探査機「ルナー・リコネッサンス・オービター」で発見された 200 個以上の新しいクレーターについて説明しており、この荒涼とした衛星は相当な打撃を受けると示唆している。

しかし、月がいかに小さな標的であるか、そして宇宙がいかに大きいかを考えることは重要である。私たちの衛星は地球の 4 分の 1 の大きさで、20 万マイル以上離れたところを周回している。数十億マイルに広がる太陽系の中では、地球と月は基本的に同じ場所にあるとジョンソン氏は言う。地球上では、小惑星が人口密集地域に衝突する確率は 100 万分の 1 程度である。人類が月面基地で暮らすことを考えても、その確率はそれほど変わらない。

月の隕石には、独特の課題が 1 つあります。それは、衝突するたびに数トンの物質が上空に吹き上がり、その後地面に降り注ぐことです。これらの月の破片は「二次隕石」と呼ばれます。

摩擦の少ない大気は、隕石が秒速14マイルもの速さで月に衝突することを意味し、この高速のため、「月面に衝突すると、発射体の100倍の質量が放出される可能性がある」とNASAの微小隕石および軌道デブリ保護責任者のエリック・クリスチャンセン氏は言う。その物質は、ライフルの弾丸とほぼ同じ速度で、猛スピードで月面に戻ってくる。2016年のネイチャー誌の論文では、このような落下物によって生じた月の「斑点」が4万7000個あると指摘されている。

「隕石よりはるかに遅いが、それでも心配しなければならないほど速い」とクリスチャンセン氏は言う。

さらに、火星への衝突の問題もある。NASAは、2030年代までに火星に到達するのに役立つ技術の実験場として月を利用したいと考えている。この遠い世界には、軌道を横切る小惑星がいくつもある。火星の大気は地球のわずか1%の厚さしかないため、小さな岩石が突っ込んでくる可能性がある。

「火星では1日か2日ごとに新しいクレーターのようなものができている」と、火星探査機マーズ・リコネッサンス・オービターを使って衝突を研究しているジェット推進研究所の惑星科学者イングリッド・ドーバー氏は言う。これらの穴は直径約13フィートになることもあり、サッカーボールほどの大きさの物体によって形成されたと考えられる。

それでも、火星の基地が攻撃を受ける可能性は低い。ドーバー氏によると、人類がフットボール競技場ほどの広さの地域に定住すると、サッカーボール大の物体が1億年に1回衝突する可能性があるという。その居住地が2倍の広さであれば、その可能性は5700万年に1回にまで上がる可能性がある。ニューヨーク市都市圏ほどの広さの居住地では、20年に1回そのような衝突が起こる可能性があり、これは地球外の都市住民にとっては少々不快な話に聞こえる。

しかし、先走りは禁物だ。現在、科学者が地球付近の小惑星を特定し監視する以外にできることはあまりない。提案されている地球近傍天体監視ミッション（旧称地球近傍天体カメラ）のような宇宙望遠鏡は、火星の軌道を横切る小惑星を含め、地球上の科学者がより多くのものを発見するのに役立つだろうとジョンソン氏は言う。しかし、このミッションはまだ十分な資金が確保されていない。

今のところ、放射線のようなより差し迫ったリスクを理解することは、人類が地球を離れるにあたってはるかに優先すべきことだとクリスチャン氏は言う。小惑星が月やその先の探査という私たちの目標を遅らせることはない。しかし、月に到達したら、小惑星は私たちの生活を少し難しくするかもしれない。