火星は予想より最近まで液体水が存在していた可能性

火星表面の液体水が、従来の想定よりもずっと最近まで存在していた可能性が、中国の火星探査機「祝融」が採取したデータの再分析によって明らかになった。香港大学のLiu Jiachengらの研究チームは、火星北半球の広大な平原・ユートピア平原で採集された鉱物データから、表面に濃い塩水を含む環境があったことを示唆する新たな証拠を発見した。この発見は「ネイチャー・アストロノミー」誌に掲載されている。

背景となっているのは、火星の気候史に対する長年の認識である。これまで多くの天文学者は、火星表面が約30億年前に凍結し、以降変化していないと考えてきた。もしこれが事実ならば、液体水は地中深くに閉じ込められるか、宇宙空間へ失われているはずだった。しかし祝融が2021年5月にユートピア平原に着陸し、93日間にわたって採集したデータから、このシナリオに疑問が生じた。祝融のカメラは砂の中から白く平坦な岩が露出する様子を撮影し、搭載された計測機器は含水鉱物が豊富であることを示唆する信号を送信した。Liuのチームが後に同じデータを詳細に再検討した際、彼らは岩の表面直下に見られる微小な結晶の形状に注目した。キャベツの葉のように丸まったものもあれば、クリスマスツリーのように枝分かれしたものもある。レーザーと赤外分光法を組み合わせた計測の結果、これらの形状はセレナイトという石膏の大晶質構造であることが判明した。セレナイトは、濃い塩水から直接結晶化することでしか形成されない鉱物である。

この鉱物層の厚さをもとに研究チームは、その生成に必要だった水の量を計算した。水深6.25メートルから25メートルに相当する量が、時間をかけて地表に溜まったと考えられる。地表の年代を周辺のクレーター密度から推定したところ、この地域は約7億5700万年前のものとされた。研究チームの仮説によれば、火山活動による地熱で地下塩水が融解し、地表へ押し上げられた後、上層から凍結する過程で濃縮されたという。もし研究チームの計測が正確ならば、火星表面の液体水が多くの気候モデルが示唆するよりも数億年後まで存在していた可能性が示唆される。セレナイト結晶はそれを形成した液体を微小な隙間に封じ込めることができるため、この鉱物は古代火星の環境を化学的に保存している可能性がある。

この発見は将来の火星探査ミッションの設計に影響を与える可能性がある。ユートピア平原のこの地点は、より詳細な観測が必要な有望な候補地として浮かび上がってきた。結晶構造の中に閉じ込められた古代環境を研究するための計測機器を備えた次世代探査機による調査が、火星の水文環境の実態を明らかにするための重要なステップとなると考えられる。こうした探査ミッションの高度化は、より精密なセンサーやスペクトロメトリ技術、耐久性の高い光学機器などの需要をもたらす可能性があり、それらの要素部品を製造する国内サプライヤーの役割も重要性を増していくだろう。

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