科学者たちは、カール・セーガンとジョニ・ミッチェルが正しかったという証拠を発見した。私たちは皆、星のかけらでできているのだ。

巨大で熱く燃える太陽から青い氷の巨星である海王星、そしてその間にあるすべての小惑星や塵や岩石に至るまで、太陽系のすべてのものは、死んで残った星の塵からできています。

スイスのチューリッヒ工科大学とハンガリーのコンコリ天文台の研究チームは、その物質の一部を太陽系以前に存在した古代の赤色巨星まで遡ることに成功しました。また、地球には他の惑星に比べてこのタイプの星塵が多く含まれていることも発見しました。

約45億年前、天の川銀河やその他の銀河の物質からかき集められたガス、塵、プラズマ粒子の塊である巨大な星間雲が、自らの重力によって崩壊しました。この物質のわずか数パーセントが活動的な恒星から来たものです。

「星屑はまるで塩とコショウのようでした」と、ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された研究の共著者であり、チューリッヒ工科大学の惑星地球化学教授であるマリア・シェーンベヒラー氏は述べた。そして、その混合物から形成された惑星はそれぞれ、星屑の濃度が異なっていた。

量はごく微量ですが、シェーンベヒラー氏とその同僚は質量分析法を用いて隕石を分析することで、その存在を検出することに成功しました。これらの隕石は、太陽系誕生当初に存在した古い小惑星の核から形成されたものです。彼らは、パラジウムの量に矛盾があることを発見しました。パラジウムは、低速中性子捕獲と呼ばれる恒星のプロセスによってのみ生成される希少な銀色の重金属元素です。

「隕石には予想よりはるかに小さなパラジウムの異常が含まれていた」と論文の筆頭著者で現在はブリストル大学の博士研究員だが、ETHチューリッヒ校で博士課程を修了していた頃に隕石を研究したマティアス・エク氏は述べた。

低速中性子捕獲は、小さな核から始まり、隣接する中性子を捕獲することで成長し、鉄よりも大きな核を持つ元素の同位体を成長させます。この過程は、赤色巨星のような進化の後期段階にある恒星でよく見られます。

研究者たちは、隕石中のパラジウムは赤色巨星で形成され、その一部が太陽系を形成した分子雲へと流れ込んだと推測している。パラジウムは揮発性が高いため、隕石に含まれるパラジウムの量は予想よりも少なかったと研究者たちは考えている。

「パラジウムは測定された他の元素よりもわずかに揮発性が高い。その結果、これらの星の周りの塵に凝縮されるパラジウムの量は少なく、したがって、私たちが研究した隕石中の星間塵由来のパラジウムの量は少ない」とエク氏は述べた。

赤色巨星から散りばめられた星屑の量は、外惑星よりも内惑星でより多いことが判明した。論文によると、火星からより遠い惑星では、超新星爆発で生成された元素がより多く含まれているという。

惑星が形成された当時、太陽に近い部分の温度は非常に高かったとシェーンベヒラー氏は述べた。赤色巨星の星塵は熱によって変化する可能性があるものの、超新星爆発で爆発した星のような他の種類の星から得られる氷の塵粒子よりも耐久性が高い。そのため、超新星爆発で生じた物質はより不安定で、太陽系が形成されるにつれて移動しやすかったと考えられる。

しかし、赤色巨星の塵はより長く地球上に留まり、それが地球上に蓄積することができたと研究者たちは考えている。「これにより、太陽系の他の天体と比較して、地球が赤色巨星からの星間塵の密度が最も高い理由を説明できます」と彼女は付け加えた。®