火星の一部に溶岩が流れた可能性

火山噴火は火星の地形にとって大きな脅威ではないが、アラスカほどの広さの地域が100万年前には溶岩で覆われていた可能性がある。この発見は12月15日に地球物理学研究ジャーナル「惑星」に掲載された研究で詳細に述べられている。 大きな亀裂の存在が大規模な洪水を引き起こした可能性があることが明らかになりました。洪水による溶岩と水の混合による反応により、生命を育む環境が作られた可能性があります。

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地質学的に「死んだ」惑星？

地球はプレートテクトニクスが活発な惑星であり、絶えずかき回されている地殻の塊が地球の表面を変えています。火星はプレートテクトニクスが欠如しており、火山活動が観測されたことがないことから、長い間地質学的には「死んだ」惑星であると考えられてきました。しかし、最近の発見により、火星が常にこのような状態であったという考えに疑問が投げかけられています。その中には、エリシウム平原の地域の下にある巨大なマントルプルームが、比較的最近の過去に激しい地震活動や火山活動を引き起こしていたという証拠が含まれています。エリシウム平原は赤い惑星で最も新しい地形であるため、これを研究することで、科学者は水文学的および火山的な出来事を含む火星の過去をより深く理解することができます。

この新しい研究では、アリゾナ大学とアラスカ大学フェアバンクス校のチームが、NASA の火星探査機マーズ・リコネッサンス・オービターで撮影した画像と地中レーダーの測定結果を組み合わせ、エリシウム平原で証拠が見つかったすべての溶岩流の 3D モデルを再現しました。この調査により、この惑星の近年の火山活動が 40 件以上明らかになりました。最大の溶岩流の 1 つは、火星のアサバスカ渓谷と呼ばれる谷を 1,000 立方マイル近くの玄武岩で埋め尽くした可能性があります。

「エリシウム平原はこれまで考えられていたよりもずっと火山活動が活発で、現在でも火山活動が続いている可能性がある」と研究の共著者で惑星地質学者のジョアナ・ボイト氏は声明で述べた。ボイト氏はアリゾナ大学で博士号取得の一環としてこの研究を完了し、現在はカリフォルニア工科大学ジェット推進研究所の博士研究員を務めている。

NASAの火星探査機インサイトが2018年から2022年にかけて記録した火星地震も、この研究チームに、赤い惑星の表面直下では火星がそれほど死んでいないというさらなる証拠を提供した。

「私たちの研究は、地球以外の惑星における地質学的に最近の火山活動について、最も包括的な説明を提供します」と、研究の共著者でアリゾナ大学の惑星地質学者クリストファー・ハミルトン氏は声明で述べた。「これは、恐竜が最盛期に地球を歩き回っていた時代から現在までに相当する、過去約1億2千万年間の火星の若い火山活動に関する最良の推定です。」

蒸気は生命の証拠を見つけるのに何を意味するのか

この研究結果は、火星に歴史上のある時点で生命が存在したかどうかに関する今後の研究に影響を与える。エリシウム平原にはいくつかの大洪水の痕跡があり、噴出した溶岩と洪水の水や氷との相互作用が地形を劇的に形作った可能性が高い。研究チームはエリシウム平原全体で水蒸気爆発の証拠を発見した。宇宙生物学者は、微生物の生命を育む熱水環境を作り出した可能性があるとして、こうしたタイプの相互作用に興味を持っている。

研究チームは、さらに詳しく調べるために、火星探査機「マーズ・リコネッサンス・オービター」に搭載されたコンテキストカメラで撮影された画像と、特定のエリアで同探査機のHiRISEカメラから撮影された他の画像を使用しました。また、NASAの火星探査機「マーズ・グローバル・サーベイヤー」に搭載された火星探査機レーザー高度計のデータ記録も使用しました。その後、これらの画像をNASAの浅いレーダー（SHARAD）探査機で撮影された調査データと組み合わせました。

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「SHARAD のおかげで、地表から 460 フィートの深さまで調べることができました」と Voigt 氏は言います。「データセットを組み合わせることで、複数の亀裂から溶岩が噴出し、流水によって削り取られた盆地や水路を埋める前の地形など、調査対象地域の 3 次元画像を再構築することができました。」

火星の地質学的特徴を詳細に再現したこの研究は、科学者に火星の過去を形作ったプロセスを垣間見せる機会を与えてくれる。火星の火山と地殻の関係を理解することは、火星の古環境を再現する鍵となる。火星のマグマ内の水が火星の大気圏に放出され、その後地表で凍結するだけでなく、噴火によって大量の地下水が地表に放出されることもある。

研究チームは、さまざまな画像化手法で得られた複雑なデータセットを引き続き使用して、火星の表面とその下にあるものについてのより詳細な洞察を構築する予定です。

ヴォイト氏によると、溶岩流の表面は「読み方さえわかれば、それがどのようにしてできたのかについて豊富な情報を提供してくれる開かれた本」に似ている。「エリシウム平原のように、かつては特徴がなく退屈だと考えられていたこれらの地域には、多くの秘密が隠されており、読み解かれることを望んでいると思います。」