火星初期の岩から3つ以上の水活動エピソードが判明

火星のジェゼロクレーターで採取された岩石から、古代火星の異なる3つの時期に水が活動した痕跡が明らかになった。NASA のパーサヴィアランス・ローバーが「マージン・ユニット」と呼ばれる地域で発見した火成岩は、当初の予想を覆し、複雑な地下水と地表水の相互作用の歴史を記録していた。

調査チームが現地で最初に遭遇したのは、意外な岩石の種類だった。軌道観測から炭酸塩の強い信号が検出されていたため、科学者たちは層状に堆積した堆積岩を予想していた。堆積岩は古代の微生物生命を保存する能力に優れているからだ。しかし実際に採取されたのは、深い地下でマグマから形成された火成岩であり、特にかんらん石という鉱物が豊富に含まれていた。火成岩に含まれるミネラルの結晶は、形成された正確な瞬間の化学情報を保持する優れた記録媒体となる。これがマージン・ユニットの複雑な水活動の履歴を読み解く鍵となった。

水との相互作用は確認できるが年代測定は困難であり、少なくとも3つの異なる時期に起きたと判明している。最初の水の出来事では、二酸化炭素を含む地下水がかんらん石と反応し、岩石の割目に沿って炭酸塩の筋状構造を形成した。2番目は、かつてクレーターに存在した湖との関連である可能性があり、この段階ではシリカが生成されている。湖底下に位置する岩石ではシリカの含有量が多くなる傾向を示した。第3の水の出来事は、マージン・ユニット東部で鉱脈を生成し、硫酸カルシウムやフローライトなどの鉱物を形成した。フローライトの存在は特に重要な手がかりで、通常は火山岩を流動した高温の地下水環境でのみ形成される鉱物だ。これは火星が単一の環境ではなく、複数の水文システムの交差点として機能していたことを示唆している。

この発見を可能にしたのは、ローバーの先端に搭載された「スーパーカム」という高度な分析機器である。レーザーを最大約6.5メートル先の対象に照射し、発生するプラズマのスペクトル分析から化学組成を特定する技術だ。これまでにマージン・ユニット内で185以上の岩盤目標を分析している。このような微細な鉱物分析機器と、複雑な地質データを解釈する手法は、地球化学や分析機器メーカーが長年培ってきた技術の宇宙応用である。日本の精密測定機器・分光分析機メーカーや、鉱物分析技術を持つ企業にとって、火星探査のような極限環境下での計測システムは、技術開発の最前線であり、そこで得られた知見は地上の産業応用にも還流する可能性がある。今後の火星探査ミッションが拡大する中で、高精度センサーや耐久性に優れた計測部品の需要はさらに高まると考えられる。

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