Science 誌に掲載された最近の研究では、米国地質調査所のアリゾナ支部の研究者が、NASA の画像の助けを借りて、火星の表面に非常に近い水氷の重要な貯水池を発見したと報告しました。科学者たちは、しばらく前から火星には氷が蓄えられていると確信していましたが、新しい研究の結果は、水が将来の火星探査ミッションの手の届くところにある可能性があることを意味しています.
火星のこれまでの調査では、火星に水と氷が存在する可能性が強く示唆されていました。マーズ・リコネサンス・オービターが行った電波スキャンは、惑星の中央に沿って走る大量の氷の蓄えがあることを示唆しています。惑星の両極にも水が見つかる可能性があります。新しい研究はこれらの発見を裏付けているようであり、科学者が探していた惑星がかつて水で覆われていたという決定的な証拠かもしれません.
水の氷の層と層
研究チームによると、火星に存在する水の氷は、地表から 10 メートル (32 フィート) 以下しかありません。一部の地域では、水氷は地表からわずか 1 ～ 2 メートルしか下にありません。これにより、到達が比較的容易になり、研究者はまた、水氷のシートが火星の地形に散らばっており、一部のシートの直径は 100 メートル (3325 フィート) を超えると考えています。
この発見は、火星の表面にある 8 つの切り立った崖を調査することによって行われました。侵食により、氷のように見える銀青色の物質を含むこれらの崖の層が露出しました。氷はおそらくずっと前に雪として作られたものであり、氷の堆積物は厚さ約 1.9 メートル (6 フィート) 以下の岩石と塵の層で覆われています。
アリゾナ州フラッグスタッフにある Astrogeology Science Center の USGS 研究者である Colin Dundas は、この研究の筆頭著者でした。 Dundas は、氷の堆積物が惑星の表面の 3 分の 1 を覆う可能性があると説明しています。
「ここで見たのは、これまで以上に詳細な 3D ビューを提供する氷の断面です」と Dundas 氏は言います。
HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) のおかげで、断崖絶壁が発見されました。崖が侵食された方法は、調査チームにとって幸運でした。研究チームは、地下の氷のシートを覗き込むことができ、掘ることなく火星の土壌の下に何があるかを知ることができます。研究者たちは、これらの氷の堆積物が最初にどのように形成されたかについてまだ困惑していますが、堆積物が最終的に大気にさらされると、氷は昇華する可能性があります.氷は固体から水蒸気に変化する可能性があります。つまり、氷がその中に後退するにつれて崖の形が変化する可能性があります。崖側に露出した氷の帯は、100 メートルを超える可能性があります。研究チームは、マーズ リコネサンス オービターの熱放射イメージング システムを使用して、地面を覆っている霜だけでなく、実際に氷を見ていることを確認しました。
USGS の研究チームは、地球を訪れた宇宙飛行士が水にアクセスできる 8 つの異なる場所を特定しました。水の氷は、地球を訪れる人々にとって資源としての価値があるだけでなく、科学的価値もあります。水氷の分子は、過去の火星の気候の記録を効果的に維持しています。氷のサンプルを分析することで、科学者は火星の気候が何百万年にもわたってどのように変化してきたかについて、より多くの情報を得ることができます。崖の表面で見つかった氷層のサンプルを収集すると、研究者は惑星の詳細な歴史を知ることができます.
有人宇宙ミッションのための氷備蓄の活用
火星への有人ミッションは、これらの氷の埋蔵量を利用して環境から水を抽出することができます.堆積物から氷を採掘するか、水和鉱物を煮沸して水を得ることができました。水は飲料に使用するか、水素と酸素の両方に分解して、それぞれロケット燃料と呼吸用空気の原料として使用できます。
しかし、研究で特定された氷床を資源として使用することには問題があります。最近の NASA の調査では、宇宙飛行士の潜在的な着陸ゾーンを見つけるために行われました。氷を含む崖は、北緯 55 度または南緯 55 度付近に位置しています。火星の冬には、この地域が長期間にわたって暗く寒くなるのが見られるため、火星探査機がこれらの地域を基地として使用する可能性は低いです。太陽光発電は探検家にとって主要な電源の 1 つになる可能性が高いため、これは問題です。
カリフォルニア州パロアルトにあるスタンフォード大学の宇宙科学者 G. スコット ハバードは、提案されている NASA の着陸帯の近くに同様の氷の堆積物が見つかるかどうかを確認したいと考えています。 NASA は潜在的な着陸ゾーンを赤道から 50 度以内に制限しており、ハバードはカットオフ ポイントがどこにあるかを確認したいと考えています。火星の熱帯地方で発見された氷床は、NASA の探検家にとって大きな恩恵となるでしょう。
NASAの着陸帯の近くに氷の堆積物が見つかったとしても、人間が使用できるほど水がきれいであるという保証はありません.氷に含まれる塩分濃度が高いと、宇宙飛行士は淡水化装置を火星に持ち込む必要があり、探査の費用がかさみます。さらに問題なのは、水に過塩素酸塩が含まれている可能性があることです.これが真実であることが判明した場合、氷から得られた水には特別なろ過が必要になります.より多くの研究が行われるまで、氷の品質がどのようなものになるかを言うことは不可能です.
有人ミッションを火星に送る取り組みには、大気中の電荷が宇宙飛行士や機器を破壊する可能性があるという事実を含め、対処すべき問題がたくさんあります。火星で蓄えられた氷をどのように利用するかというパズルは、NASA が取り組まなければならないもう 1 つの問題にすぎませんが、蓄えられた氷の発見は、課題に加えて多くの新しい可能性をもたらします。
