132年に1回の衝突が月で起きていた　LROが見つけた直径222mの新クレーター

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2024年の春、月の表面に直径222m、深さ43mの穴が開きました。小惑星か彗星のかけらがぶつかってできた、できたての衝突クレーターです。

ただ、その瞬間を見た人はいません。地上の望遠鏡も宇宙の観測機も衝突をとらえておらず、穴の存在がわかったのは1年以上あとの2025年でした。NASAの月周回衛星LRO（ルナー・リコネサンス・オービター）の画像を見比べていた研究者が、以前はなかった明るい斑点に気づいたのです。

このクレーターについての論文が2本、2026年9月16日付の科学誌Science Advancesに同時に載りました。1本は穴そのものを、もう1本は穴のまわりの「温度」を調べたものです。2本を合わせて読むと、222mの穴は、この衝突が月面に残した変化のごく一部でしかなかったことがわかります。

2枚の画像の差から見つかった新クレーター

LROは2009年から月を回り続けていて、同じ場所を何度も撮影しています。似た日当たりで半年以上あけて撮った2枚を重ね、明るさの比をとると、その間に変化した場所だけが浮かび上がります。LROのカメラチームはこの方法で月面の変化を探していて、17年あまりの観測で見つけた新しいクレーターは1,000個を超えます。

今回の発見者は、カメラの運用を担うIntuitive Machines社で画像処理を担当するロバート・ワグナー氏です。月全体の地図どうしを比べていたところ、暗い輪に囲まれたひときわ明るい斑点が目に入りました。明るく見えていたのは穴そのものではなく、衝突で掘り出されて周囲に飛び散った岩や砂です。

場所は北緯1.35度・東経67.18度、月の表側の東寄り。溶岩が固まってできた暗い平原（海）と、白っぽく古い高地のちょうど境目にあたります。名前は国際天文学連合によって「マクゲッチン・クレーター」と正式に決まりました。アポロ時代に衝突クレーターの噴出物のモデルを作った月科学者、トーマス・マクゲッチンにちなんだものです。

衝突の時期は、2024年4月11日から5月22日のあいだ。穴が写っていない最後の画像と、写っている最初の画像の日付にはさまれた、およそ1か月半です。月面のクレーターは何億年、何十億年前にできたものがほとんどです。この大きさの穴で、できた時期が1か月半の幅までわかっている例はほかにありません。

132年に1回と見積もられる衝突の規模

見つかった時点では、衝突後の現場を高解像度で撮った画像が1枚もありませんでした。そこでチームは、撮影の機会が巡ってくる毎月の数日間を逃さず、半年かけて現場を撮り続けました。太陽が高いときの画像では明るさの違いが、低いときの画像では岩などの細かい凹凸がよくわかります。角度を変えて撮った画像からは立体地図も作られました。

そこから測った数字が、平均直径222m、深さ43m。内壁の傾きは平均24度で、急なところは40度近くあります。縁は元の地面より平均8m盛り上がっていました。ぶつかった天体の大きさは、NASAによると3〜6階建てのビルくらいです。

LROの観測期間中にできたクレーターとしては飛び抜けて大きく、それまでの最大だった直径70mほどのものの約3倍あります。NASAは、太陽系全体で見ても「新しくできたと確認されたクレーター」として最大だとしています。

どのくらい珍しいのか。クレーターのでき方のモデルから計算すると、このサイズの穴が月にできるのは平均して132年に1回です。「100年に一度」と報じられているのはこの数字のことで、17年しか飛んでいない探査機の目の前で起きたのは、研究者本人たちが言うとおり運がよかったとしか言いようがありません。

直径7kmに広がる夜の低温域

ここからが2本目の論文の話です。筆頭著者はタイラー・パウエル氏で、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所を中心に、UCLA、Intuitive Machines、NASAジェット推進研究所の研究者が加わっています。使ったのはカメラではなく、LROに積まれた赤外線の温度計「Diviner（ディバイナー）」です。

衝突の前と後で月面の真夜中の温度地図を比べると、クレーターを中心にした直径約7kmの範囲が、周囲より8〜9K（摂氏でも同じ8〜9度の差）冷たくなっていました。穴の直径の30倍を超える広さです。衝突前の地図には、この低温域はありません。

こうした低温域は「コールドスポット」と呼ばれ、新しいクレーターのまわりにできることは以前から知られていました。ただ、なぜできるのかは決着していません。有力なのは、衝突の衝撃で表面の砂（レゴリス）がかき乱され、すき間の多い、ふかふかの状態になるという説です。

すき間だらけの砂は、熱をためにくく、伝えにくくなります。昼のあいだに地下へしみ込む熱が減り、夜になると下から熱が上がってこないので、表面がすぐに冷えてしまう。今回の温度差を熱の計算に当てはめると、表面から数cm〜数十cmの砂の密度が下がったと考えれば説明がつく、というのが論文の結論です。砂がなくなったのではなく、同じ砂の「詰まり具合」が変わった、ということになります。

この説には、人間の足で確かめた証拠もあります。アポロ16号は、たまたま淡いコールドスポットの上に着陸していました。そこに残された宇宙飛行士の足跡は、ほかの着陸地点の足跡より深かったことが測定でわかっています。地面がやわらかかったわけです。

マクゲッチン・クレーターが貴重なのは、衝突「前」の状態がきちんと記録されていて、しかもできたてのまま残っている大きなコールドスポットだからです。これまで知られていた大きなコールドスポットは、いつできたのかも、元がどんな状態だったのかもわからないものがほとんどでした。

100km先まで届いていた衝突の影響

影響は7kmでも終わりません。1本目の論文（筆頭はLROカメラの主任研究者マーク・ロビンソン氏）によると、地表が乱された痕跡はクレーターから100km以上離れた場所でも見つかりました。高速で飛び出した細かい粒が、それだけ遠くの地面を叩いていたということです。

ほかにも、衝突の最初の瞬間に噴き出す物質の角度が、これまで典型とされてきた約2度よりずっと大きい10度超だったらしいこと、縁のまわりに積もった噴出物が少なくとも2回の波に分かれて届いていたことなど、従来の衝突モデルに修正を迫る観察が並んでいます。

これは月面基地の計画にもそのまま関わります。ロビンソン氏らは、月面に長く置く設備は、遠くで起きた衝突から飛んでくる高速の粒に耐えるよう設計しなければならない、と指摘しています。222mの穴が自分の真上に開く確率はほぼゼロでも、100km先の衝突の「とばっちり」を受ける範囲は、それよりはるかに広いからです。

もうひとつ期待されているのが、月の年代測定への応用です。コールドスポットは10万年から200万年ほどかけてゆっくり消えていくと考えられています。できたての状態がどんなものかが今回わかったので、ほかのコールドスポットの薄れ具合から「このクレーターは何万年前のものか」を見積もる目盛りとして使える可能性が出てきました。

月の表面は、太陽風や細かい隕石に少しずつ削られ、色も質感も変わっていきます。マクゲッチン・クレーターはまだほとんど手つかずで、しかも海と高地の境目という、2種類の地質を一度に掘り返した場所にあります。パウエル氏は、探査車や有人探査で地表から調べられれば、軌道上から見えている変化と地面の実際の状態を突き合わせられると話しています。