2021ねん2がつ28にちの よる、イギリスの そらに、おおきな ひかりが はしりました。つぎの ひ、いえの ひとが、わが いえの みちで くろっぽい いしを みつけました［5］。

この いしは、1びょうで 14km すすむ はやさで やって きました。しんかんせんの 100ばい より はやい はやさです。それでも、なかは ひえて いて、かわって いなかったと、けんきゅうしゃは いって います。

あめに ぬれる まえに あつめられた ので、そらから きた ままの すがたで しらべる ことが できました。どうして、そんな ことが おきるのでしょう。

2021年2月28日の夜、英国の空に火球が現れました。石は落下から12時間以内に、ある家族が自宅の私道で見つけ、回収されています［5］。

石は炭素質コンドライトと呼ばれる種類で、秒速約14km、新幹線の100倍以上の速さで大気に入りました。それでも内部は冷たく変化していなかったと、研究者は表現しています。ここでいう「冷たい」は、中の物質が熱で変わっていないという研究者の言い方で、拾った人の手の感触を測った話ではありません。

雨にぬれる前に集められたため、宇宙から来たままに近い状態で調べることができました。高熱の空を通ってきた石が、なぜ中まで焼けていないのでしょうか。まず、ほとんどの石が地上に届かない理由から見てみます。

ウィンチコム隕石は、2021年2月28日夜に英国へ落下した炭素質コンドライト（CM2）で、秒速約14kmで大気に突入したが、内部は冷たく変化していなかったと報告された［5］。落下から12時間以内に家族が私道で見つけ、雨や風雨による変質を受ける前に回収されたため、未変質に近い状態で研究できた［5］。

ここでの「冷たい」は研究者による内部状態の表現であり、見つかった時の手触りを測定した記述ではない。

高速で突入した岩が、内部の熱変成を免れる。この両立には、突入の途中で何が起きているかを知る必要がある。そもそも、突入した岩の大半は、なぜ地上に届かないのか。

うちゅうから くる いしは、ひとの めには みえない ほこりから、おおきな いわまで あります。そらで もえつきると「ながれぼし」に なり、ちじょうに ついた ものを「いんせき」と よびます［1］。

ちきゅうには、1にちに 44トンぐらいの いんせきの もとが ふると、NASAは みつもって います。でも、ほとんどは そらで じょうはつして しまいます。ひろえる いしが 44トン ある わけでは ありません。

ひかるのは、いしが くうきを ぎゅっと おしつぶして、あつく する からです。はやい いしが、まえの くうきを おしのけながら すすむ すがたを、おもい うかべて みてください。

おおきな いしの かけらが いんせきとして のこるには、かたくて、はやさが すこし ゆっくりな ことが ひつようです［2］。では、ひかりが きえた あと、いしは どう なるのでしょう。

宇宙から来る岩は、塵ほどのものから小惑星のかけらまで大きさがさまざまです。大気で燃え尽きて光れば「流星」、地面まで届いたものが「隕石」と呼ばれます［1］。NASAは、毎日およそ44トンの隕石物質が地球に降ると推定しますが、ほとんどは大気中で蒸発します。44トンの大半は大気中で蒸発し、拾える隕石の量ではありません［1］。

光る主な原因は、「摩擦熱」というより、石の前で圧縮されて熱くなった空気と、溶けて蒸発した石の蒸気だとされます。モデルでは、衝撃波で熱せられた空気は数万度に達しうると示されています［2］。その代わり、石は質量を失って遅くなり、しばしば砕けます。

地上まで届くには、十分に大きく、機械的に強く、突入の速さが比較的小さいことが必要だと整理されています［2］。ほこりのように小さい粒は、蒸発が始まる前に高いところで減速でき、流星にならないまま、ゆっくり降り積もるといわれます［2］。では、石が生き残るかどうかは、どこで決まるのでしょうか。

流星体が大気に入ると、前方の空気が圧縮されて衝撃波ができ、熱せられた空気と溶けて蒸発した石の蒸気が発光の主な原因になる。数値モデルでは、衝撃波で熱せられた空気は数万度に達しうる［2］。「摩擦熱だけで光る」という説明は正確ではなく、圧縮された空気と蒸気が主役だという点に注意したい。

大気との相互作用の結果、流星体は質量を失い、減速し、しばしば破砕する。大半は砕けて消え、目に見える大きさの隕石を作らない。隕石になるには、十分に大きく、機械的に強く、突入速度が比較的小さいことが条件になる［2］。NASAは、毎日約44トンの隕石物質が降ると推定するが、大半は大気中で蒸発する。44トンの大半は大気中で蒸発し、拾える隕石の量ではない［1］。

一方、塵のような小粒は蒸発が始まる前に減速でき、流星として光らないまま堆積するとされる［2］。これらの条件を満たした石は、そのあとどうなるのか。光が消える瞬間が分かれ目になる。

おおきな いしでも、そらの したの ほうの あつい くうきに ぶつかると、きゅうに ブレーキが かかります。はやさが おちて、ひかりが きえます。この ときの たかさは、だいたい 10〜30km ぐらいだと いわれて います［9］。

ひかりが きえたあとの おちかたを「あんこくひこう」と よびます。もう まぶしくは ありません。おもに おもさと くうきの ていこうだけで、おちて きます。

ちじょうに ぶつかる はやさは、1びょうで 10〜100m ぐらいです［2］。そらから おちて くるのに、おもったより ゆっくりです。

ひかりが きえる たかさが 10km ひくいと、ちじょうに おちる おもさは 1000ばいも ちがうと いう みつもりも あります［6］。ただ、これは あらい めやすです。

石が大気の下のほうの濃い空気に入ると、急ブレーキがかかり、光が止まります。その高さは、約30km付近という説明がありますが、落下ごとに違います。習志野隕石では約22km、NASAの資料には約7マイル（約11km）という記述もあります［9］［3］。この記事では「だいたい10〜30km」と考えてください。

光が止まったあとの飛びかたは「暗黒飛行（ダークフライト）」と呼ばれます。ほぼ重力と空気抵抗だけで落ちる時間帯で、減速は続き、軌道はほぼ垂直な落下に近づいて、上空の風に流されます［2］。0.1〜100kgの隕石が地面に当たる速さは、典型的には秒速10〜100mです［2］。

光の終わる高さには、大きな意味があります。日本の火球を研究する司馬康生さんは、高さが10km違うと、地上に落ちる質量は約1000倍、大きさは約10倍ちがうという粗い目安を示しています。石質隕石では、20kmなら10kg程度、30kmなら10g程度です［6］。逆にいえば、明るい火球が出ても、隕石が落ちたとは限りません。

石が大気の下層に達して急減速すると、発光が止まる。高さは落下ごとに異なり、約30km付近（速度およそ3km/sを下回るころ）とする説明がある一方、習志野隕石では約22km、NASA MSFCの資料は約7マイル（約11km）としており、一律の値ではなく目安として扱うのが妥当である［9］［3］。

発光が止まったあとの暗黒飛行では、ほぼ重力と空気抵抗だけで落下し、減速は続く。軌道は垂直に近い落下へ変わり、上空の風で流される。0.1〜100kgの隕石の地面への衝突速度は、典型的に10〜100m/sの範囲とされる［2］。突入時の秒速十数kmに比べて、1けた以上は小さい。

では、発光終了の高さは何に効くのか。司馬は、消滅点高度の10kmの違いが、地上に落ちる質量でおよそ1000倍、寸法でおよそ10倍の差を生むと述べ、石質隕石では20kmで10kg程度、30kmで10g程度という粗い目安を示す［6］。これは固定の法則ではなく、概算である。そのため、明るい火球でも隕石が落ちたとは限らない。

いんせきの ひょうめんは、とけて、また かたまります。そうして できた、くろくて うすい かわを「ゆうかいひかく」と よびます［3］。おちて まもない いんせきの しるしです。

なかが ひえたままに なりうる わけは、いくつか あります。うちゅうは とても つめたいこと。ひかって いる じかんが、すうびょうから 10びょうぐらいと みじかく、いしは ねつを なかへ つたえにくい こと。

あつく なった ひょうめんの ざいりょうは、すぐ うしろへ とんで いきます。ねつが なかまで はいる ひまが ありません［4］。ただ、さわった ときの かんじは、おちかたで ちがいます。ひょうめんは、すこし あたたかい ことも あります。

落ちたばかりの隕石には、表面に黒くて薄い皮がついています。大気突入の後半に表面だけが溶け、あとで固まったもので、「融解皮殻」といいます。厚さは隕石ごとに違いますが、ごく薄い層です［3］。

中まで熱が伝わりにくい理由は、いくつか挙げられています。宇宙空間はとても冷たいこと、岩は熱を伝えにくいこと、光っている時間が数秒から10秒ほどと短いこと。さらに、熱くなった表面の物質はすぐ後ろに飛び去ります（アブレーション）。そのため、中へ熱が伝わる時間があまりありません［4］。

光が止まったあと約1分ほど続く暗黒飛行も、熱くない空気の中を通ります［4］。落ちたばかりの隕石は、触れてもせいぜい温かい程度で、冷たくて落とす人もいるという話も伝えられています。ただし、「必ず冷たい」とはいえません。表面が一時的に温かいこともあります。

隕石が大気を通過する際、ごく薄い表層が溶け、突入の後半で再び固まって黒い融解皮殻になる。新しい隕石の特徴で、厚さは隕石ごとに異なる［3］。表面は溶けるのに、なぜ内部は熱変成を受けないのか。

理由として、宇宙空間が非常に低温であること、岩石の熱伝導が小さいこと、発光している時間が数秒〜10秒ほどにすぎないことが挙げられる。加えて、高温になった表層の物質はアブレーションによって直ちに後方へ失われ、内部への熱伝導が妨げられる［4］。発光が止まったあとの約1分の暗黒飛行は、熱くない大気中を通る［4］。

なお、暗黒飛行の長さは出典で「1分ほど」「数分」とばらつく。落下ごとの差とみるべきで、一つの値に決めないほうがよい。また、落下直後の隕石は触ってもせいぜい温かい程度で、冷たくて落とす人もいるという話は逸話にとどまる。表面が一時的に温かいことも否定されていない［4］。

2020ねん7がつ2か、よなかの 2じ32ふんごろ、かんとうの そらに おおきな ひのたまが あらわれました。ちばけんの ならしのしの マンションでは、あさに、すんでいる ひとが ろうかで いしを みつけました［8］。

いしは 63g、たまご 1こぶん ぐらいの おもさ でした。なかにわでも、70g の いしが みつかって います。こくりつかがくはくぶつかんが しらべて、さいきん おちた いんせきだと たしかめました。

この ひのたまは、まちの カメラや、こうこうの てんもんぶの カメラが うつして いました［7］。えいぞうから、いしが どこを とおって、どこへ おちたかを けいさんできます。

ひかりが きえたあとは、すうふんかけて ゆっくり おちたそうです。にしから ふく かぜが、いしを ひがしへ おしました。なつの この ひは、かぜは 1びょうで 30〜40m ぐらい でした［6］。

2020年7月2日の午前2時32分ごろ、関東の上空に大きな火球が現れました。千葉県習志野市のマンションでは、朝に住人が共用廊下で63gの石（約45×30×25mm）を見つけ、中庭でも70gの石が見つかりました。国立科学博物館のガンマ線の測定で、最近落ちた隕石と確認されています［8］。

この火球は、市民の観測網の自動カメラや、高校の天文部のカメラが捉えていました。映像から軌道と落下位置が計算されます［6］。静岡県立磐田南高校の解析では、光り始めが高さ約84.4km、光の終わりが約20.4kmで、光っていたのは7.16秒、平均の速さは秒速13.6kmでした［7］。

光が消えたあと、石は数分かけてゆっくり落ちました。日本上空10km前後の偏西風が石を東へ押しますが、風は冬には秒速100mに達することもあるところ、夏のこの日は秒速30〜40mでした［6］。地上まで衝撃波が届いたことは、隕石物質が高い速さを保ったまま、低い高さまで飛んだ証拠だとされます。

夜の空を走った一瞬の光が、朝には廊下の石になりました。光る高さや風の向き、映像の数。いくつもの手がかりが重なって、石は見つかります。

習志野隕石は、2020年7月2日午前2時32分ごろの火球に伴って落下した。千葉県習志野市のマンションで、朝に住人が共用廊下で63gの石（45×30×25mm）を発見し、中庭でも70gの石が見つかった。国立科学博物館のガンマ線測定により、最近落下した隕石と確認された［8］。

火球の速度や高度は、資料によって値が異なる。一般向けの解説では、突入初速は秒速16.64km、光が消える高さは22km台、発光は約7.8秒とされる。一方、磐田南高校の解析では、発光開始が約84.4km、終了が約20.4km、継続7.16秒、平均13.6km/sである［6］［7］。16.64km/sは初速、13.6km/sは平均速度であり、両者を混ぜて比べてはいけない。

映像は市民の観測網の自動カメラや高校天文部のカメラが捉えており、軌道と落下位置の計算に使われた。地上まで衝撃波が届いたことは、隕石物質が高速を保って低空まで飛んだ証拠とされる［6］。発光が失われたあとは、数分かけて落下し、日本上空10km前後の偏西風に東へ流される。風は冬には100m/sに達するが、夏の習志野では30〜40m/sと穏やかだった［6］。

きょう できること

かきゅう（ひのたま）の ニュースを みたら、ひかりが きえた たかさが かいて あるか みて みましょう。たかさが ひくいほど、いしが おおきく のこりやすいと いわれます。

でかけて できること

いんせきを てんじして いる はくぶつかんが あれば、ひょうめんの くろくて うすい かわを さがして みましょう。

こうしきの じょうほう

こくりつかがくはくぶつかんの ホームページや、NASAの ページで、いんせきの ことを しらべられます。

今日できること

火球のニュースを見たら、「光が消えた高さ」が書かれているか探してみてください。高さが低いほど、大きな石が残りやすいという目安があります。明るかった火球でも、隕石が見つかるとは限りません。

出かけてできること

隕石を展示している博物館があれば、表面の黒くて薄い皮（融解皮殻）と、割れた面の色を見比べてみましょう。

公式情報

国立科学博物館は、隕石の発表や解説を公開しています。NASAのMeteors & Meteoritesのページにも、流星と隕石の整理があります。

今日できること

火球のニュースや観測報告で、発光終了の高さと、見つかった（見つからなかった）隕石の大きさを比べ、司馬の目安（10kmで質量が約1000倍）に合うか考える。1例では結論にならないので、複数の例を集めるとよい。

出かけてできること

隕石の展示で、融解皮殻の薄さと、内部の色や質感のちがいを観察する。

公式情報

Borovička, Spurný & Brown, "Small Near-Earth Asteroids as a Source of Meteorites"（arXiv:1502.03307）は、流星体が大気で生き残る条件を論じており、英語だが図が多い。国立科学博物館の隕石の公開情報や、司馬康生「習志野隕石の落下」（大阪市立科学館）も原典になる。