火星の赤道直下で膨大な量の凍った水が発見される

火星で見つかった水の中で最大量であるため、この発見は非常に重要です。以前のいくつかの発見は、赤い惑星の一部で何が起こっているのかについて疑問を引き起こしました。それは風に吹かれた塵の山だったのでしょうか、それとも氷の層でしょうか？ 欧州宇宙機関 (ESA) の探査機マーズ エクスプレスは、火星の最も謎に満ちた特徴の 1 つを再調査し、その構成を解明しました。彼らの発見は、地球の赤道の地下数キロメートルにまで広がる氷床の存在を示唆している。

15 年以上前、マーズ エクスプレスはメデューサ石層 (MFF) を研究し、深さ 2.5 km に及ぶ大規模な堆積物を明らかにしました。これらの最初の観察では、堆積物が何からできているのかは明らかではありませんでしたが、新しい研究により答えが得られました。新しい研究と最初の2007年の研究の筆頭著者であるスミソニアン博物館のトーマス・ワッターズ氏は、「マーズ・エクスプレスのMARSISレーダーからのより最近のデータを使用してQFPを再探査したところ、堆積物がさらに厚いことが判明した」と述べた。私たちが思っていたよりも、厚さは最大 3.7 km でした。」

ワッターズ教授はさらに、「レーダー信号が層状の氷で見られると予想されるものと一致し、氷が非常に豊富であることがわかっている火星の極氷で見られる信号と似ていることは興味深いことです。」と付け加えた。このデータは衝撃的です。MFF に閉じ込められた氷が溶けると、地球全体が深さ 1.5 ～ 2.7 メートルの水の層で覆われることになります。そのため、火星のこの地域でこれまでに発見された水の量は最大であり、地球上の紅海を満たすのに十分な量です。

MFF は風で彫られたいくつかの要素で構成されており、直径は数百キロメートル、高さは数キロメートルあります。火星の高地と低地の境界に位置するこれらの地層は、おそらく火星で最大の塵の発生源であり、地球上で最も広範な堆積物の 1 つです。当初、初期のマーズ・エクスプレスの観測では、MFF がレーダーを比較的透過し、氷堆積物の特徴である低密度であることが示されました。

しかし、科学者たちは、その地形が実際には塵、火山灰、または風で吹き飛ばされた堆積物の巨大な蓄積であるという、より乾いた可能性を排除することはできませんでした。ここで、新しいレーダー データの重要性が現れます。その深さを考えると、もし QFP が単なる巨大な塵の山であれば、研究の共著者でありイタリア国立天体物理学研究所のメンバーであるアンドレア・チケッティ氏が説明しているように、 QFP は自重で圧縮されると予想されます。

したがって、これにより、MARSIS で実際に見られるものよりもはるかに密度の高いものが作成されることになります。そして、氷なしでさまざまな材料がどのように動作するかをモデル化するとき、そこに氷が必要かどうかという MFF の特性を再現するものはありませんでした。火星は現在では乾燥した世界のように見えますが、火星の表面には、干上がった河道、太古の海底や湖、水が刻んだ谷など、かつては豊富にあった水の痕跡が点在しています。

もし水の氷が確認されれば、それはほとんど証明されているように見えるが、これらの大量の堆積物は火星の気候の歴史についての私たちの理解を変えることになるだろう。 ESAのマーズ・エクスプレスとエクソマーズ・トレース・ガス・オービター（TGO）のESAプロジェクト科学者であるコリン・ウィルソン氏は、古代の水堆積物はいずれも人間やロボットの探査にとって魅力的なターゲットになるだろうと述べている。答えるべき大きな疑問は、これらの氷堆積物がどのくらい前に形成されたのか、そしてその時の火星はどのようなものだったのかということです。

これらの氷の QFP 鉱床の範囲と位置により、それらは将来の火星探査にとって非常に価値のあるものになる可能性があります。火星へのミッションでは、氷が豊富な極冠や高緯度の氷河から遠く離れた、火星の赤道付近に着陸する必要がある。そして、彼らは資源として水を必要とするため、この地域で氷を見つけることは、地球への人類の使命にとってほぼ必須です。

「残念ながら、これらのMFF鉱床は数百メートルの塵に覆われており、少なくとも今後数十年間はアクセスできなくなります。しかし、私たちが見つけたすべての氷は、それがどこに流れたかをよりよく理解するのに役立ちます。過去の火星の水と、それが今日どこで見られるのか」とウィルソン氏は言います。マーズ エクスプレスが水の氷を数キロメートルの深さまでマッピングするのに対し、 TGO 火星探査機は地表付近の水の様子を提供します。

この探査機は、火星の土壌の最後のメートルにある氷の存在の指標である水素をマッピングする FREND 装置を搭載しています。 2021 年に、FREND は火星のマリネリス渓谷にオランダと同じ大きさの水素が豊富なゾーンを検出し、現在、火星の浅海の貯留層の分布をマッピングしています。