現在、火星の表面の大部分は冷たすぎ、大気は薄すぎるため、表面に液体の水が存在することはできません。大気が非常に薄いため、火星の表面にさらされると、固体の水の氷でさえ不安定であり、昇華 (氷から直接水蒸気に変わる) します。
しかし、過去数億年の間 (「地質学的」な時間スケールでは比較的最近) に、氷は地表で安定しているだけではありませんでした。おそらく極と赤道の間の領域の多くを覆っていました (両方の緯度で約 30 ～ 60°)。
氷が現在表面で不安定であるのに、なぜ過去に氷河がそれほど一般的だったのですか?火星の気候は、主に惑星の傾斜角 (太陽の周りを公転する際の惑星の自転軸の傾き) の変化により、その歴史を通じて劇的に変化したと考えられています。惑星の傾斜角を大きくすることで、極域はより多くの直射日光を受け、極冠にある水の氷が昇華して低緯度に移動します。
したがって、火星の傾斜角が高かった過去には、中緯度に氷が蓄積して氷河を形成したと考えられます。氷床が厚くなると、最終的には自重で流れ始めます。これが氷河の形成と移動の仕組みです。火星の氷河の特徴は中緯度に非常に豊富にあり、孤立した台地から流れ出て谷を通り、クレーターの内部を埋めることさえ観察されます (クレーター内の氷河の特徴は、同心クレーター フィル (CCF) と呼ばれます)。
しかし、現在の火星の傾斜度はかなり低く、現在火星は氷河期ではありません。では、これらの広大な氷河はどうなったのでしょうか?火星の傾斜角が、氷河が形成されたときの高い値 (自転軸の傾きが最大 35°) から現在の低い値 (最大 25°) に変化したとき、中緯度の氷は急速に昇華し、極地に戻ったはずです。地域。今日私たちが火星で観察している氷河の特徴は、それ以上の昇華を防ぐために堆積物と岩石の保護層によって「封鎖」された、以前ははるかに広大な氷の堆積物の残骸にすぎません。
ブラウン大学の研究者 (Jawin、Head、Marchant) による最近の研究では、大規模な氷河期と現在の無氷期の間のこの移行が研究されました。氷河から氷が取り除かれ、極に戻ったとき、退氷 (または氷の除去) は急速な浸食と環境変化の期間を引き起こしました。この「傍氷期」の期間は急速な侵食を引き起こし、地質学的特徴のグループを作成しました (退氷の発生中および後に形成されたため、傍氷期の特徴と呼ばれます)。著者らは、火星の氷河クレーター内の一連のパラ氷河の特徴を特定して分析し、その地域が最近氷河が解氷したことを示していると主張しました.
これらの火星のパラ氷河の特徴の外観と相対的な年齢を研究することにより、著者らは氷河期と現在の期間の間の移行を説明しました。おそらく氷は急速に除去され、クレーター壁の基部近くに大きなくぼみが形成されました。ヘラ状の窪みと呼ばれるこれらの窪みは、クレーターの壁の氷と堆積物を不安定にし、ウォッシュボード地形、ガリー、ポリゴンなどの他の特徴の形成につながりました.著者らはまた、火星の傾斜角のシミュレーションを使用して、火星のパラ氷河期がおそらく約 500 万年前に始まり、現在も続いている可能性があることを判断しました。
火星の氷河から傍氷期への移行に関するこのモデルに基づいて、著者らは、将来 (傾斜角が増加し、中緯度で新しい氷河期が生じるとき)、氷が再びクレーターに流れ込み、ヘラ状のくぼみを埋めると主張しています。へら状のくぼみからの小さな尾根だけが、現在の対氷期が発生したことを示すために残されます。彼らはまた、氷河堆積物 (CCF) の古い尾根が、過去の氷河/傍氷河サイクルの証拠であることを示唆しています。同様のパターンの氷河尾根が南極の氷河で発見されており、地球の気候サイクルに関連している可能性があります。
これらの結果は、過去数億年以内の火星の気候サイクルの数と特徴を研究する方法を提供するため、重要です。著者らは現在、火星のすべてのクレーターにあるパラ氷河の特徴の証拠を文書化して、地球上のさまざまな場所で地球規模の気候サイクルがどのように変化したかを判断しています.
さらに、いくつかの火星のパラ氷河の特徴は、氷が現在表面近くに閉じ込められている場所を示している可能性があります。これらの機能は、火星での将来の有人探査の場所を検討する際に役立つ可能性があります。これは、ウォーター アイスが抽出および利用できるローカル環境で非常に貴重なリソースであるためです。
これらの調査結果は、火星の一時的な後氷期プロセス:パラ氷河期の地形学的証拠というタイトルの記事で説明されており、最近 Icarus 誌に掲載されました。 この作業は、ブラウン大学の Erica R. Jawin と James W. Head、およびボストン大学の David R. Marchant によって実施されました。
