星のかけらに眠る太陽系の記憶を読み解く

2010年6月、7年にも及ぶ長い宇宙の旅を終えた日本の小惑星探査機「はやぶさ」が故郷である地球に帰還しました。世界で初めて小惑星のサンプルを持ち帰ることに成功したニュースは、日本人はもちろんのこと、世界中の多くの人々から称賛されました。はやぶさが小惑星「イトカワ」から貴重なサンプルを持ち帰った後、多くの研究者によって詳細に分析され、小惑星の形成や進化に関するさまざまな発見をもたらしたのです。

そしていま、後を継ぐ小惑星探査機「はやぶさ2」が、小惑星「リュウグウ」から採取したサンプルを“お土産”に地球への帰還を目指しています。この代表的な二つのサンプルリターンプロジェクトに当初から深く関わり続け、太陽系の形成や進化について数々の研究成果を上げている北海道大学大学院理学院教授でJAXA 地球外物質研究グループ長でもある圦本 尚義（ゆりもと ひさよし）氏に、研究者としてのこれまでの歩みや、はやぶさ2が持ち帰るサンプルの研究で期待されることなどについて話を聞きました。

子どもの頃から星空に魅せられ、やがて隕石の研究へ

― 先生は隕石などの地球外物質の解析を通して太陽系や宇宙の歴史の探求をされていますが、宇宙に興味を抱いたきっかけはどのようなものだったのでしょうか。

圦本氏（以下、圦本）：隕石に興味を持つようになったのは大学に入ってからなのですが、宇宙への関心や研究者になる夢を抱くようになったのは小学生の頃です。当時、暮らしていたのが和歌山県内の星空がとても綺麗な場所で、大接近時の火星や流星群なんかも観測したりしました。そして中学校に上がるとすぐに天体望遠鏡を買ってもらい本格的に天体観測を楽しむようになると、将来は天文学者になりたいと考えるようになったのです。

その後、筑波大学の自然学類（理学部に相当）に進学し、鉱物も好きだったので地球科学を専攻しました。当時の筑波大学では隕石を研究する先生はいませんでしたので、地球上の物質を対象に研究しました。そのため学位は深海の石の研究で取得しています。

― SIMS（同位体顕微鏡または二次イオン質量分析計）のような最新の高度な分析装置を用いた研究をするに至った経緯を教えてください。

圦本：当時はまだ一般的な分析装置ではなかったSIMS（Secondary Ionmicroprobe Mass Spectrometer）を研究で用いるようになったのは修士課程に進学してからです。当時、日本で初めてSIMSが筑波大学にやってきて、誰も使おうとする研究者がいない中、自分から率先して手を挙げました。それまでは電子顕微鏡などを使ってましたね。

図１：炭素質コンドライトのAllende隕石（左）と普通コンドライトのMangwendi隕石（右）

― そうした装置を使って隕石などの地球外物質の研究を開始されてから、どのような発見をされましたか。

圦本：1994 年に東京工業大学に助教授として移ってからになりますが、その頃はまだわかっていなかった、太陽系内での元素の同位体が変動するプロセスを、隕石の分析から発見したのが最初になります。他には、太陽ができる以前、太陽系が形成され始めた頃のガスである分子雲の中の水分子の化石発見もSIMSで行いました。

図２：同位体顕微鏡により隕石中にスターダストを発見した（矢印の部分）。測定された同位体比からこのスターダストは太陽系の年齢よりも古い赤色巨星が起源であることが判明した。（Nagashima et al.2004より引用・加筆）

はやぶさが持ち帰った“宝”がもたらしたもの

― はやぶさの帰還は、多くの人の感動を呼びました。このプロジェクトには構想段階から関与されていたと聞いておりますが、具体的にどのようなことに関わられたのでしょうか。