古代の火星のクレーターには巨大な湖があった

先週、NASA は、火星の現在の表面には塩分を含んだ一時的な液体の水が存在すると発表した。しかし、火星はかつてはもっとずっと湿っていた。今日の火星の涙は、過去の火星の太陽の湖に比べればほんの一滴に過ぎない。

本日サイエンス誌に発表された論文の中で、研究者らは、火星探査車キュリオシティが火星に古代の湖があったことを示す地質学的証拠を発見したと発表した。

科学者たちは長い間、火星に湖がある可能性を疑っていた。火星の表面には、水を溜めておくのにぴったりのボウルのような盆地や窪地がたくさんあるからだ。衛星からの他の観測では、これらの窪地にはかつて水があったことが示唆されている。

キュリオシティが着陸したゲイル・クレーターは、約38億年前に隕石が地球に衝突して形成された、素晴らしい盆地の1つです。昨年、研究者らは、ゲイル・クレーターにはおそらく何百万年も続いたと思われる大きな湖があったという予備的な証拠を発表しましたが、詳しく調べてみると、それは1つの巨大な湖ではなく、時間の経過とともに堆積物を蓄積した一連の湖であった可能性が高いことがわかりました。

クレーター内の湖は、地下水と川の組み合わせによって水が供給されていたと考えられます。湖が満たされると、湖に水を運んだ川は砂、砂利、岩もこの地域に運び込み、湖にデルタを形成し、古代の湖岸に沿って堆積物の層を残しました。湖の中央、乱流の川から離れた場所では、細かい堆積物が湖の底に沈み、厚い泥の層を形成しました。時間の経過とともに、川の位置は、今日の地球と同じように移動しました。川が移動すると、湖の周りのさまざまな場所に砂と砂利が堆積しました。これらの砂岩（川のシステムから）と泥岩（湖の環境から）の堆積物は、キュリオシティローバーが発見したもので、地球上の科学者に、火星にかつて湖があったという手がかりを与えています。

新しい論文で説明されている湖の残骸は一時的なもので、平均して 100 年から 1 万年しか続かなかった (人間の基準では長い期間だが、地質学の目から見ればほんの一瞬だ)。これは何度も繰り返され、ゲール クレーター内では 1 万年から 1,000 万年の間に湖が満たされたり干上がったりした。

結局、理由は不明ですが、湖は完全に干上がりました。ゆっくりとした一定の暴風（火星のような暴風は完全にSFです）が砂を湖の堆積物の上に運び、湖を覆い、おそらくゲールクレーターの中心にある高さ3マイルの大きな山、シャープ山を形成しました。（シャープ山は長い間謎に包まれており、他の研究者は、この山は水中に堆積した堆積物だけで形成されたと推測しています。）その後、さらに長い時間をかけて、シャープ山を形成した堆積物の一部が浸食され、（さらなる風によって）湖の堆積物に戻り、現在の地形がキュリオシティの探査対象となりました。

明らかに、湖が形成されるためには、火星に現在よりもずっと多くの液体の水が必要だったが、古代の火星の気候に関する現在のモデルの大半は、火星を極寒の惑星として描写しており、液体の水が氷に変わる温度だったはずだ。しかし、キュリオシティのデータを見た地質学者たちは、氷で覆われた表面の証拠は見つからず、縁で深さ3〜12フィートの大きな湖に川が流れ込んでいた証拠を見つけた。

火星の表面に長期にわたって水が存在していたというニュースは興味深く、古代の火星の気候に関する新たな疑問を含む、まったく新しい疑問の分野を開拓するものである。液体の水があったとしたら、火星は私たちが考えていたほど寒かったのだろうか？ しかし、それはまた、火星に過去に生命が存在した証拠を探すという新しい調査分野を開拓するものでもある。著者らは論文の中で、「惑星の居住可能性の重要な基準の 1 つは、微生物の発生と進化を可能にするために水が利用可能であった期間である」と書いている。水たまりに数百年、あるいは数千年にわたって水が存在していたとすれば、微生物が進化した可能性はある。

たとえ微生物が存在したとしても、その証拠を見ることができるかどうかは、まだ議論の余地がある。恐竜のような動物の大きな骨とは異なり、小さな単細胞生物は保存状態が悪く、火星に原始的な地球と同じように水が溜まっていることから、火星に生命が存在するという考えが浮上した。地球では、惑星表面の大きな水たまりが生命の起源の舞台であると考えられており、火星に同様の湖や水たまりがあることから、科学者の中には、結局のところ、生命が誕生したのは私たちの惑星だけではないかもしれないと考える者もいる。

マージョリー・チャンはサイエンス誌の付随論文で、「地質が地球に似ているほど、火星の海で何らかの生命体が発達した可能性が高くなると思われる」と書いている。