火星の地下湖:古代の海の残骸
地下湖の発見と確認
2018 年、科学者たちは画期的な発見をしました。火星の南極の氷に覆われた表面の下に隠された湖です。この発見は、その形成と測定の正確さについて数々の疑問を投げかけました。Nature Astronomy に掲載された最近の研究では、この湖の存在を裏付けるだけでなく、近くにもう 3 つのより小さな水域があることが明らかになりました。
研究チームは、この地域の広範なレーダー測定を実施し、元の 29 か所に 100 個の新しいデータポイントを追加しました。これらの測定値により、火星の地表から 1 マイル下に位置する 4 つの湖がより明確に示されました。それらは塩と堆積物を含んでいると考えられており、火星の南極の極寒の気温でも液体状態を維持することができます。
火星の過去と現在への影響
地下湖の発見は、火星の過去と現在に関する私たちの理解に重要な影響を与えます。南極に複数の水域があることは、それらが惑星の古代の海の残骸である可能性があることを示唆しています。火星の地表の侵食パターンは、かつて水が惑星全体を自由に流れていたことを示しています。キュリオシティローバーからの観察は、かつて火星が巨大な海に覆われていたという説を裏付けています。
火星の気候が冷えると、この海は凍り、最終的には昇華して、溶けることなく固体の氷から水蒸気に蒸発しました。水蒸気は大気中を移動し、極地に凝縮して広大な氷床を形成しました。地熱エネルギーは氷床の下側を溶かして、地下水や永久凍土を作り出しました。この水が十分に塩辛い場合、今日観測されている湖にとどまる可能性があります。
水の特徴と居住性
火星の南極では、気温が華氏マイナス 195 度まで下がることがあるので、水が液体状態を維持するには非常に塩辛い必要があります。塩と堆積物は、水の分子の配列を乱して結晶化を阻害することで、水の凍結を防ぎます。
しかし、火星の海水に含まれる過塩素酸塩と呼ばれる塩は、人間の消費には適していません。地球上で最も強い菌類でも、最大 23% の過塩素酸ナトリウムを含む水中で生き残ることができますが、最も丈夫な細菌は 12% の溶液にしか耐えられません。火星極寒の温度で水が液体状態を保つためには、過塩素酸カルシウムという別の種類の塩が必要であり、これは地球の微生物にとってさらに毒性があります。
地球には南極の氷の下に隠された独自の塩湖がありますが、それらは豊富な生命を支えていません。モンタナ州立大学の環境科学者であるジョン・プリスクは、「南極のこれらの塩湖には、活発な生命はほとんど存在しません」と説明します。「それらはただの漬け物です。そして、それが（火星で）当てはまる可能性があります。」
調査手法と論争
研究チームは、地下湖を検出するために火星先進地中および電離圏探査レーダー (MARSIS) を使用しました。MARSIS は電波を火星の表面に発射し、惑星の構成の変化に遭遇すると反射されます。反射パターンを分析すると、波が跳ね返った物質の性質が明らかになります。
一部の科学者は、反射パッチが液体水ではなく、シャーベットやヘドロを表している可能性があると主張して、研究の結論に懐疑的です。さらに、MARSIS による観測値と他のデータセットからの測定値との間に不一致があります。
今後の探査と展望
天問1号と呼ばれる中国のミッションは、2021 年 2 月に火星を周回する予定です。このミッションは、観測に関する新たな視点をもたらし、地下湖の性質に光を当てる可能性があります。
パデュー大学の惑星科学者であるアリ・ブラムソンは、「反射の急上昇を引き起こすためにこの場所で何か奇妙なことが起こっているというのは確信しています」と述べています。「極冠の底に奇妙で超冷却された泥状の塩溶液があるなら、それは確かに素晴らしいことです。」
火星での地下湖の発見は、科学的調査と憶測のための新しい道を開きました。これらの湖は、惑星の古代の海に関する手がかりと、火星における過去または現在の生命の可能性を秘めている可能性があります。さらなる研究と探索は、これらの興味深い水域を取り巻く謎を解明するために不可欠です。
