火星

火星にかつて巨大な海が存在した?最近の研究も紹介します





 

火星と言えば、生命の可能性についてこれまで多くの議論が交わされてきました。

少なくとも地球に存在しているような生命の場合、

それが誕生・成長するためには地球の海のような「水分」が必要になります。

 

火星には、かつて海が存在していたとも言われています。これは本当の話なのでしょうか。

 

火星の「水探し」の歴史

(画:バイキング探査機 wikipedia)

 

火星は太陽系の惑星のなかで地球型惑星に分類される、地表が固い岩でできている惑星です。

現在の火星の表面には酸化鉄が大量にあるため地球のような海はないのですが、

過去には存在していたのでしょうか?

 

まず、アメリカのNASAは1970年代の「バイキング計画」によって

探査機を火星に送り込み、火星に生命がいるのかどうかを探ろうとしました。

 

最近では火星表面を調べて、

この地にかつて湖や海のような液体の水があったのかどうかを調査しています。

 

2000年の6月には、ついに火星で水路と思われる構造が発見されて、

そのため現在でも水が地下において流れている可能性があるとされています。

 

2004年の1月、欧州宇宙機関のESAは、

「マーズ・エクスプレス」を使って火星の南極近くで氷が蓄積されていることを検出しています。

 

2004年の3月、NASAの探査機オポチュニティが、

火星は過去に水が存在していた惑星だった証拠を見つけたと発表しています。

 

このため、火星で過去に生命が存在していた可能性が語られました。

 

2006年の12月、NASAはマーズ・グローバル・サーベイヤーから、

過去の火星において洪水があったことを思わせる写真を公開しました。

 

その写真には水は直接には見えないものの、

クレーター・堆積物から、すこし前まで水が流れていて現在も存在しているかもしれないという、

調査史上で最も強い証拠になりました。

 

ただ、地形の変化が水からきているということを疑う科学者もあり、

砂・泥等の物質の流れにおいてもこのような地形ができると話しています。

 

近年の砂岩の分析では、火星の表面にかつてあった水には塩が多く含まれ、

少なくても地球に存在しているような生命は生まれないことを明らかにしています。

 

2008年の5月、火星の北極平原に降りた探査機「フェニックス」は、

地表面あたりに氷を確認しました。

掘削アームに付いた物質が数日で蒸発して無くなったことから確認されましたが、

これは掘削により出てきた付近の氷が大気に露出することで昇華したのではと考えられています。

 

かつては火星の地表の約20%が海だった!

 

これまでは、誕生したばかりの火星には水があって、

生命もいたかもしれない環境である可能性が論じられてきましたが、

水の量やそれがいつ地表から無くなったのかはわかりませんでした。

 

NASAの研究者たちは、

ハワイのケック望遠鏡等で火星の大気の重水素で構成される「重水」の率を調べて、

かつて火星の地表にあった水の量を推測しました。

重水素よりも軽い通常の水素は空間に逃げる割合が多いため、

重水の割合が多ければ大量の水がなくなった、

つまり大量の水がかつて存在していたということになります。

 

観測では極域付近における水が重水を多く含んでいて、

現存の水は以前の水の量からするとそのほんの13%であることが判明しました。

 

ここから、43億年前では火星の北半球にある広い平地を中心として、

地球の北極海以上という2,000万立法キロメートル、火星の地表の約20%、

最大1.6kmという深さを持つ海があったと推測されます。

 

このような大量の水があったことになると、

生命が生まれるのにじゅうぶんな時間があったということになります。

 

研究では火星の複数の場所における水の季節での変化も調べているため、

地下に入った水を探るヒントにもなるようです。

 

「失われた水の量からすれば、

火星には恐らくこれまで考えられていたより長い期間水が存在していたのでしょう。

このことは、わたしたちが今まで考えていたより長い間で

火星が居住できる場所だったかもしれないことを示しているでしょう」

と、研究の関係者は結論づけています。

 

近頃、火星の30億年前〜20億年前の10億年間にわたって、地表に海が存在していたという

新しい説を発表したNASAの研究班は、火星表面の22個のクレーターを調査し、

その年代を調べて火星に水があった期間を推定したそうです。

 

同研究班は盆のような形のクレーターも見つけ、

「ハートレイク」という名前がついたクレーターが、

古代の火星では大きい湖であったのではないかと主張しています。

 

証拠としては周辺に小さな湖や川のような、

このハートレイクに向かって流れていたような水の跡が見つかっているため、

このためハートレイクは豊富な水量を持つ湖だったのではないかという考察があります。

 

「ハートレイクには約150kmもの広大な湖で、これは地球の五大湖のひとつ、

「オンタリオ湖」より大きい2790立方kmもの水が存在していた」

とスミソニアン協会の博士は主張していて、

これが本当であるとすれば、火星は相当の水が存在したことということになります。

 

NASAの研究班はこの湖が消えた年代を明らかにするために、

火星表面でクレーターが誕生した年代を調べ、

それによってハートレイクは20億年から30億年前まであったという結論が出ました。

 

これはつまり、40億年前に豊富な水があったという火星で、

水が存在していた時代は10億年の間続いていたことを示す結果になります。

 

また、最近では火星の水が消えた理由として、

急激な地軸の変動である「ポールシフト」というものが注目されています。

 

これはなお謎の面がありましたが、

研究では何億年もの時間をかけゆっくり大気が少なくなっていき、

水分が蒸発して凍っていったということが判明しました。

 

大気圧が地球の0.75%でほとんど真空状態である火星は、

水が液体のままでいることが出来ず、水蒸気か氷になりますが、

ハートレイク近くの渓谷を流れていたた水、その周辺で氷になった水の量を調べることで、

おそらくこれまでの水の推量が一致するだろうとされています。

 

地球を離れて火星へ人間が移住する計画が話題になっている現在、

火星がなぜ今の姿になったのかを研究することも、

移住の実現化に向けた計画のうえで重要なキーになるため、

NASAの研究班はこれからも火星の表面についての調査を続けていくそうです。

 

 

太古の昔には火星にも海があったんですね

 

かつて火星に存在していたという、広大な海についてでした。

火星にあった海、ちょっと現在では想像できないですよね。

どこかで再現CGとか作ってもらいたいですね。

 

海があったということは、生命が存在していた可能性も出てくるわけで、これはやはり

ワクワクしてくるお話ですね。

 

【参考ソース】

https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/235_mars

https://wired.jp/2015/03/23/mars-water/

 




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