６５５０万年前の生物大量絶滅の原因は、巨大隕石の衝突で全地球的に降った酸性雨と海洋酸性化が原因だった――。本学惑星探査研究センター（ＰＥＲＣ）の大野宗祐上席研究員を代表者とする研究チームは、生物大量絶滅の中で最大の未解決問題だった海洋生物絶滅のメカニズムを、高出力レーザーを用いた世界初の実験で解明し、３月１０日付の英科学誌ネイチャージオサイエンス電子版に発表した。このニュースはＮＨＫや主要全国紙、また海外メディアも一斉に報道し、世界的な反響を呼んだ。

　白亜紀末に起きた恐竜をはじめとする生物の大量絶滅については過去、さまざまな論争が繰り広げられたが、１９８０年にノーベル物理学者のルイス・アルバレズ博士が提唱した、直径１０キロもの巨大隕石の衝突による複合的な環境変動が原因という仮説が現在は定説となっている。
　実際に白亜紀末に形成された直径１８０キロもの衝突クレーター（チチュルブ・クレーター）が、９１年にメキシコ・ユカタン半島で発見された。
　さらに２０１０年には世界１２カ国の地質学、古生物学、地球物理学、惑星科学などの研究者４１人がチームを組み、天体衝突と生物大量絶滅に関する研究の数々を統一的に検討。チチュルブ衝突によって生物大量絶滅が起きたことをあらゆる証拠が示しているという結論をまとめ、米科学誌サイエンスに発表した。
　松井孝典・惑星探査研究センター所長も加わったこの研究によって、長年続けられてきた“恐竜絶滅論争”には決着がついた。しかし、なお未解決だったのが《天体衝突がどのような環境変動を引き起こし、それがいかにして生物大量絶滅をもたらしたのか》という、具体的なメカニズムの解明であり、なかでも海洋生物の食物連鎖の基底となる海洋プランクトンがなぜ絶滅したか――は、これまでの仮説では説明が不可能だった。

　そこで、大野上席研究員らの研究チームは「硫酸の酸性雨」に着目した。ユカタン半島には硫黄を含む岩石が豊富に存在したことが分かっており、それが隕石衝突のエネルギーで蒸発し、酸性雨の原料となる硫黄酸化物ガスが大気中に爆発的に放出されたと考えられるからだ。
　研究チームは大阪大学レーザーエネルギー学研究センターの高出力レーザーを使って、チチュルブ・クレーター付近の地層と同じ硫酸塩岩に、秒速１５〜２０キロという宇宙速度に加速した金属粒子を衝突させる実験に世界で初めて成功。隕石衝突時の温度と圧力を再現した結果、これまで考えられていた二酸化硫黄ではなく、硫酸になりやすい三酸化硫黄が放出されることがわかった。
　さらに理論計算によって、隕石衝突によって放出された三酸化硫黄は数日で酸性雨となって全地球的に降り注ぐこと、その結果、数年間にわたり海洋表層で炭酸カルシウムが溶け出してしまう海洋酸性化が起きることが明らかになった。
　この研究結果によって、代表的な海洋プランクトンである浮遊性有孔虫や石灰質ナノプランクトンの大半が絶滅したこと、隕石衝突後、最初に酸に強いシダ植物が繁茂したことも、強い酸性雨と海洋酸性化によるものであることが統一的に説明できるという。
　大野上席研究員らは「白亜紀末の生物大量絶滅は、隕石衝突の場所がたまたまユカタン半島だったから起きた。他の場所だったら違った結果になっていただろう」としている。
　３月６日に東京スカイツリータウンキャンパスの惑星探査ゾーンで行われたマスコミへの事前レクチャーには、論文の共同執筆者１２人のうち松井所長、門野敏彦・産業医大教授、杉田精司・東大新領域創成科学研究科教授（ＰＥＲＣ客員上席研究員）、重森啓介・阪大レーザーエネルギー学研究センター准教授が出席した。