Perseverance という名前の Mars 2020 ローバーは、7 月 30 日から 8 月 15 日の間に打ち上げられる予定です。それは、私たちの赤い隣人から岩石と土壌のサンプルを収集します。これは、惑星科学者のミシェ・アーロンが有機鉱物の検索に使用する予定です。彼女は、これらの鉱物の存在が、かつて火星に生命がいたかどうかを明らかにする方法を教えてくれます.
ジョンズ・ホプキンス大学で博士号を取得するために勉強している Miché は、少数派の学生が学位、奨学金、フェローシップ、資金申請、メンタリングの機会に関する情報を入手するのに役立つリソースのリストを投稿したときに、Twitter で口コミで広まりました。彼女はまた、有色人種の女性が STEM 分野の有色人種の女性が大学院に出願し、成功できるよう支援するプログラムである、Woman of Color Project の立ち上げも支援しました。
火星にはどんな鉱物がありますか?
マグネシウム、鉄、またはカルシウムとともに、基本的にケイ素と酸素原子を含むケイ酸塩があります。ケイ酸塩に応じて、薄片状のペストリーのように、シート状に配置したり、平らに重ねたりすることができます。または球状で、人々が岩に期待するようなものです。
私たちが持っている他の鉱物は、火星が赤い理由である酸化鉄です。ヘマタイトは、火星や地球でも見られる最も一般的な酸化鉄の 1 つです。血のように赤いため、ヘマタイトと呼んでいます [「ヘマタイト」という言葉はギリシャ語の「血」に由来します]。
次に、硫酸塩、シュウ酸塩、炭酸塩などがありますが、名前を挙げていないものもあると思います.炭酸塩は、私がシュウ酸塩を見つけたいのと同じ理由で、多くの科学者が見つけたいと思っているものです:生命との関連性のため.
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シュウ酸とは?
あなたは実際、あなたが思っているよりも彼らに精通しているかもしれません。腎臓結石について聞いたことがあるなら、それはシュウ酸カルシウムです。
シュウ酸塩は有機ミネラルであり、非生物的[非生物学的]方法で形成される可能性がありますが、多くの場合、生きている有機体に関連付けられています.地球上では、それらは主に植物や動物の生物学的プロセスを通じて形成されます。
つまり、彼らは地球上の生命と強い関連性を持っており、火星の表面で安定していることが知られているため、非常にエキサイティングです.それらは極端な環境に存在する可能性があります。
そして、私が極端に言うとき、私は人間が生き続けるための何らかのメカニズムがなければ、人間が非常に長く繁栄しない環境を意味します.南極大陸やアタカマ砂漠のような場所を考えてみてください。実際、これらは火星研究に適した 2 つの類似サイトです。
シュウ酸塩は、過去と現在の火星からの生物学的活動を保存する可能性があるため、価値の高いターゲットでもあります。
では、シュウ酸塩が火星で見つかった場合、そこに生命が存在することを意味するのでしょうか?
必ずしもそうではありませんが、シュウ酸塩は続成作用と呼ばれるこの [非生物学的] プロセスを通じても形成される可能性があるためです。これは、ミネラルが温度と圧力の上昇、または熱水 [熱水] プロセスによって物理的および化学的に変化する場合です.
地球上では、これらの温度と圧力の変化は、有機物が豊富な堆積物が堆積して埋められた後に発生します。そこで再加熱され、分子構造が変化するほどの圧力がかかります。その後、地表に戻ってくると、変成岩のように別の形になります。
私たちが知る限り、火星には構造プレートがないため、現在、火星に地表の隆起は見られません。したがって、変成作用によって形成された岩石が、ましてや続成作用によって再浮上するメカニズムはありません。
しかし、火星には変成岩があり、クレーターの側面に沿った岩層を分析することで、続成作用を目の当たりにすることができます。それは隕石の衝突によるものだと私たちは信じています。なぜならそれがそのプロセスを実行するための大量の圧力と熱を引き起こす可能性がある唯一のものだからです.
これらの隕石、より具体的には、これらの炭素質コンドライトには、カルボン酸と呼ばれる酸が含まれています。そのカルボン酸は実際に他の物質と結合してシュウ酸塩を生成します.
明日、火星でシュウ酸塩が検出された場合、今火星に生命がいる、または火星に生命があったと言えるでしょうか?植生があったこと？きのこがあったとは？いいえ、できませんでした。なぜなら、その情報を収集するたびに、[シュウ酸塩]がどのように形成されたかを判断するのが難しいからです.
火星の鉱物をどのように検出しますか?
私はリモートセンシングと呼ばれるものを使用しています。これは、機器が物理的な接触がない状態で惑星の表面から情報を収集する場所です.赤外分光法を使用しています。分光法は光の研究であり、光が物体とどのように相互作用するかです。
赤外線は、鉱物の分子構造と相互作用するときに振動特性を生み出すことができます。各鉱物グループが作る独特のパターンは、火星の鉱物を識別するために使用できる指紋のようなものです.
火星は地球からかなり離れているため、大量のデータがここに転送されるまでには時間がかかります。そしてそれが起こると、私たちは通常、処理されていない生データを取得し、アーティファクトを含むことがよくあります。基本的に、人がデータを適切に分析するのを妨げる可能性があります.
たとえば、私のデータセットでは、残念ながら火星は非常にほこりが多いため、しばしば大気補正を行う必要があります。そのほこりが私たちのデータに干渉します.
ローバーを使用したその場での分光法は、大気の干渉がないため、実際には別の惑星の岩石を分析するための最良の方法です。シュウ酸塩が含まれる場所を把握するために衛星画像に頼っているため、現在はローバー データを使用していません。
その場所の 1 つは、2020 年火星探査機パーセヴェランスが着陸する場所であるジェゼロ クレーターであることを知っています。 Perseverance は今月の 7 月 20 日に開始される予定です [注:これは遅れています]。あの日の意味がわかりますか?
知りません
アポロ11号が月面着陸した日です。昨年、月面着陸から50周年を迎えました。日付が選ばれたのは本当にクールだと思います。
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火星に生命の証拠を探すようになったきっかけは?
祖父母は、私が 8 歳頃から 13 歳になるまで、毎年夏にヒューストンの宇宙センターのスペース キャンプに連れて行ってくれました。宇宙に関連するものに初めて夢中になったのはその時でした.
私たちはロケットを作り、宇宙飛行士に会い、スペース シャトル プログラムについて学びました。ビデオでスペース シャトルの打ち上げを見るたびに、今でも涙が出ます。基本的には毎年夏に同じことをしていましたが、プログラムの最後にはいつも祖父母に「大きくなったら NASA で働きたい」と話していました。
銀河、惑星、恒星など、そこにあるものにただただ魅了されました…祖父母が望遠鏡をくれたので、自宅でくつろぎながら [宇宙] を探索することができました。
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最終的に、天文学と物理学を専攻したいと決心しました。私は学士号を取得するためにウェスリアン大学に行き、地球環境科学部門のマーサ ギルモア博士に紹介されました。
彼女は主に金星と火星に焦点を当てている惑星地質学者であり、黒人女性でもあります。このことを研究している黒人女性に会ったことはありません。そして、それはただ素晴らしかったです。だから、彼女は私のメンターになりました。
彼女は私に火星の分光法とリモートセンシングについて多くのことを教えてくれました。また、彼女と一緒に火星の鉱物を調べて研究することを許可してくれました.
表現が重要な理由
私は部分的にルイジアナ州とヒューストンで育ちました。私には黒人のメンターがいて、黒人の教師がいました。しかし、宇宙探査について学ぶことに関しては、私が見たのは白人男性だけでした.
メイ・ジェミソン（宇宙に行った最初の黒人女性）にさらされることさえなかったと思います。それはちょっと悲しいことです。彼女のことを知ったのは、大学に入学してからです。
私の分野で黒人女性を見るとは思わなかったわけではありません。彼女ができるなら、私もできるというメッセージを私に与えてくれたので、私は自分の分野でそれを見ることに興奮しました.そして、それは間違いなく私を現場に留めた要因の1つでした.もちろん、私がここにいる理由は、鉱物学と分光法への愛でもありました.
これは実際、STEM において代表が非常に重要である理由の 1 つです。特に黒人の少年、黒人の少女、または少数派であるその他の子供にとってはなおさらです。白人男性が圧倒的に多い分野に足を踏み入れると、彼らは自分たちに似た人に会いたいと思う.
もちろん、これは複雑なトピックであるため、レースはさておき、この分野は非常に難しいものになるでしょう。しかし、あなたのように見える人がそこにいて、彼らが火を通り抜け、あなたの味方になり、彼らは尊敬され、その分野でよく知られているのを見ると、希望が持てます.
- この記事は、BBC Science Focus の第 352 号に最初に掲載されました – 購読方法はこちら
