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「地球衝突!? 小惑星への対策は」(視点・論点)

JAXA 宇宙科学研究所 准教授 吉川 真

「天体が地球に衝突する」と言いますと、映画の世界の話と思われる方も多いかと思います。最近では「君の名は。」というアニメーション映画がありますし、少し前では「ディープインパクト」とか「アルマゲドン」という映画もありました。これらの映画では、小惑星やすい星(ほうき星)が地球に衝突するという設定になっています。

このように映画の題材として取り上げられる天体の地球衝突ですが、実は、架空の話ではありません。実際に起こりうるものなのです。最近では、4年前の2013年に、ロシアのチェリャビンスク州に落ちた隕石があります。このときには、100キロメートル以上にわたって、建物の壁や窓ガラスが壊れ、1500人以上の人がけがをしました。落ちてきた隕石は20メートル程度の大きさと言われており、発生した衝撃波によって被害が広範囲にわたったわけです。さらに100年ほど前の1908年には、シベリアでツングースカ大爆発と呼ばれる出来事がありました。このときには、森林が約2000平方キロメートルにわたって被害を受けていますが、その原因は大きさが60メートルくらいの天体の衝突だと言われています。

地球の歴史、あるいは生命の歴史を見ると、今から6600万年くらい前に、恐竜をはじめとして多くの生物種が絶滅しましたが、その原因として最も注目されているものが天体の衝突です。大きさが10キロメートルくらいの天体が、メキシコのユカタン半島付近に衝突して、その後、地球の環境が変化しました。その変化した環境に適応できなかった生物が滅んだというわけです。

大きさが数十メートルくらいの天体でも地球に衝突すれば地域的には大きな被害を受けますし、大きな天体ですと人類絶滅につながるかもしれない・・・ということが1990年代から広く認識されるようになり、天体の地球衝突という問題に対応する活動が始まりました。これがスペースガードあるいはプラネタリー・ディフェンスと呼ばれる活動です。日本語に訳せば「地球防衛」となるかと思いますが、ここではスペースガードと呼ぶことにします。

スペースガードの活動で重要なことは、地球に衝突する可能性がある天体を発見して、その軌道を正確に把握することです。天体の軌道が正確に分かると、計算によってその天体が地球に衝突するかどうか、そしてもし衝突する場合には、いつどこに衝突するかが完全に予測できます。これは、何十年も先の日食や月食が正確に予報できるのと同じです。つまり、天体衝突による災害というものは、その天体さえ発見して軌道を推定しておけば、完全に予測可能な災害なのです。

地球に接近しうる天体のことをNEO(エヌ・イー・オー)、ニア・アース・オブジェクトと言います。日本語では、地球接近天体となります。具体的には小惑星とすい星(ほうき星)がありますが、1990年代から多くのNEOが発見されるようになりました。

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こちらの図は、6月1日現在の小惑星の位置を示しています。中心が太陽で、軌道は内側から水星・金星・地球・火星・木星です。灰色の点が小惑星で、現在すでに73万個以上も発見されています。そして、赤い点がNEO、地球に接近しうる小惑星です。約1万6000個が発見されています。
これら発見されている小惑星につきましては、軌道が計算されており、少なくても今後100年くらいは地球に衝突する恐れはないことが分かっています。しかし、まだまだ発見されていないNEOがたくさんあるのです。

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こちらの図には、地球接近小惑星の発見個数の推移が示されています。このように年を経るごとに発見されている地球接近小惑星の数が増えていくことが分かります。ただし、大きさが1500メートル以上のものについては、最近はあまり増加していないことも分かります。これは、この大きさの地球接近小惑星がほぼ発見し尽くされてきたことを意味しています。ところが、それより小さなものはどんどん数が増えていますから、まだ未発見のものが多いわけです。まずは、未発見の天体を見つけて軌道を推定することが重要です。

では、もし地球に衝突する天体が発見されたらどうしたらよいでしょうか? 今年の5月に、スペースガードについて議論をする国際会議が東京で開催されました。プラネタリー・ディフェンス・コンファレンスです。この会議では、大きさが300メートルくらいの天体が東京に衝突するという設定で議論が行われました。もしこのような衝突が起こると東京は壊滅状態になりますから、是が非でも衝突を回避する必要があります。

小惑星のような天体が地球に衝突するのを回避するために、いろいろな方法が提案されています。その中で、現時点で技術的に可能な方法は、宇宙船のような人工物体を小惑星に衝突させてその軌道をずらす方法です。映画によくあるように、地球に衝突してくる天体を爆破するのは意味がありません。仮に天体を爆破できたとしても、破片が地球に降ってくるので被害を回避することはできないからです。天体を爆破するようなことはせずに、その軌道を変えることが適切な衝突回避策になります。

しかし、宇宙船を衝突させたとしても小惑星の軌道の変化はごくわずかです。したがって、なるべく早めに対処する必要があります。たとえば、ある小惑星が20年後に地球に衝突するとして、今のうちに宇宙船をその小惑星に衝突させて軌道を少しずらしておきます。すると、20年後にはそのずれが大きくなって地球に衝突せずにすむというわけです。すでに米国では彗星に探査機を衝突させるミッションを行っていますし、日本も「はやぶさ」探査機を小惑星に送ることに成功しています。ですから、技術的には十分可能です。

ただし、この方法は、天体衝突までに十分な時間があることに加えて、相手の天体があまり大きくない場合でしか有効ではありません。地球に衝突してくる天体の大きさが数百メートルくらいまででしたらよいのですが、それより大きいと、宇宙船を衝突させたくらいでは小惑星の軌道は変化しないのです。衝突してくる天体が大きい場合には、より大きな力で小惑星の軌道を変える必要があります。これは、エネルギー的に考えると、核エネルギーに匹敵します。実際、小惑星の軌道を変えるために核爆弾が使えるかどうかの研究もなされています。本当に地球衝突がある場合には、いろいろな手段を検討することになるかと思いますが、現時点では核の使用については慎重であるべきだと思います。

天体の地球衝突というと衝突回避が注目されがちですが、天体衝突という情報が流れたときに人々がパニックに陥らないかとか、経済的なダメージはどうなるのか、さらには衝突回避を誰が行うのか、そして仮に衝突回避に失敗したら誰が責任を負うのかなど、複雑で難しい問題がいろいろとあります。

大きな災害を伴う天体の地球衝突は、めったに起こることではありません。しかし「杞憂(きゆう)」ではなく、いつの日か必ず起こることです。いたずらに恐怖心をあおることなく、冷静で着実な対応を進めていくことが重要です。天体の地球衝突は、天体を発見しその軌道を把握しさえすれば、完全に予測可能な自然災害なのです。

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