Research press release

惑星科学:月内部の非対称性を示す証拠

Nature

月の表側と裏側の内部に差異が存在することが報告する論文が、今週のNature にオープンアクセスで掲載される。米国航空宇宙局(NASA)の月探査機Gravity Recovery and Interior Laboratory(GRAIL)ミッションの重力場データに基づく発見は、おそらく月の内部に温度変化が存在することを示している。このような内部での非対称性は、月面の外観のコントラストや、月の表側と裏側での火山活動の違いを説明できるかもしれない。

月の表側(地球に向いている側)と裏側では、地質構造や火山活動、地殻の厚さに顕著な違いがある。月の表側は暗く、溶岩が多い(火山活動が活発であることを示している)のに対し、裏側は起伏が激しい。これらの違いは、月の内部構造の違いによって説明できるという仮説を立てた研究者もいるが、観測的な証拠は不足していた。

Ryan Parkら(ジェット推進研究所〔米国〕)は、NASAのGRAILミッションのデータを分析し、衛星の内部構造を知る手がかりとなる、地球を周回する月の重力応答を詳細に調べた。その結果、月のマントルが変形する能力は、月の裏側と表側で2–3%の差があることがわかった。Parkらは、月の構造をモデル化し、この数値は両半球間で100–200ケルビンものマントル温度の差によって説明できることを突き止めた。著者らは、この温度差は月の表側のトリウムとチタンの放射性崩壊によって維持されている可能性があり、これは30–40億年前に月の表側を形成した火山活動の名残であるかもしれないと仮定している。

著者らは、月の内部を探査するために使用された方法は、着陸型の観測機が不要という点で特に有用であることから、火星、エンケラドス(Enceladus)、およびガニメデ(Ganymede)などの他の惑星体の構造の違いを測定するために使用できるかもしれないと指摘している。

Park, R.S., Berne, A., Konopliv, A.S. et al. Thermal asymmetry in the Moon’s mantle inferred from monthly tidal response. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08949-5
 

The detection of differences between the Moon’s interior in the near and far hemispheres is reported in Nature this week. The findings, based on gravitational field data from the NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission, indicate that temperature variations probably exist deep within the Moon. Such internal asymmetry could explain the contrast in the appearance of the Moon’s surface and the variation in volcanic activity between the near and far sides.  

The Moon’s nearside (that is, the side facing Earth) and farside have noticeable differences in geology, volcanism and crustal thickness. The nearside is dark and dominated by lava (indicating a higher concentration of volcanism), whereas the farside is more rugged. Some researchers have hypothesized that these differences may be explained by variation in the Moon’s internal structure, but observational evidence has been lacking.  

Ryan Park and colleagues analysed data from the NASA GRAIL mission to map the Moon’s gravitational response to its orbit around Earth, which can offer insights into the satellite’s internal structure. They found a 2–3% difference in the lunar mantle’s ability to deform between the nearside and farside. Park and colleagues then modelled the Moon’s structure and determined that these figures can be explained by a difference in mantle temperature of 100–200 kelvin between the two hemispheres, in which the nearside mantle is warmer than the farside. They hypothesize that this thermal difference could be sustained by radioactive decay of thorium and titanium within the Moon’s nearside, which could be a remnant of the volcanic activity that formed the nearside surface 3–4 billion years ago.  

The authors note that the methods used to probe the Moon’s interior could be used to measure differences in the structure of other planetary bodies such as Mars, Enceladus and Ganymede, specifically because they do not rely on a spacecraft landing on the surface.  
 

doi: 10.1038/s41586-025-08949-5

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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