2021 年に NASA の探査機パーサヴィアランスがジェゼロ クレーターに着陸したとき、科学者たちは古代の湖のほとりに置かれた岩石を発見すると期待していました。彼らが予想していなかったものは火山岩でした。そしてもちろん火山そのものではありません。地形の上にそびえ立ち、目に見えないところに隠れています。
しかし、論争はまだ残っていました。火口の南東縁にある高さ 1.5 キロの山、ジェゼロ モンスは本当に火山だったのでしょうか?研究者チームは現在、その通りだと発表している。そして、それが本当であれば、探査車のサンプルはすぐに科学者が火星の火山の正確な年齢を初めて突き止めるのに役立つ可能性があります。
「私たちが今ここで火山を特定しているとしたら、火星にはさらにどれだけの火山が存在する可能性があるかを想像してみてください」とジョージア工科大学の惑星科学者であり、コミュニケーション地球と環境に掲載された新しい研究の共著者であるジェームズ・レイ氏は述べています。 。 「火山は私たちが思っているよりも火星全体にさらに広範囲に存在している可能性があります。」
頂上のクレーターと、ジェゼロ・クレーターに流れ込む可能性のある溶岩と瓦礫を示すジェゼロ・モンスの画像。 クレジット:ジョージア工科大学/Cuevas-Quiñones 他激しい過去を持つ古代の山
約 35 億年前に湖底だったジェゼロ クレーターは、NASA による過去の生命の痕跡探索の焦点となっています。ここは、パーサヴィアランスが将来の地球帰還に備えて掘削、スキャン、サンプルの収集を行っている場所です。しかし、レイがこの地域に魅了されたのは 2007 年にまで遡ります。
「私はその地域の低解像度の写真を見ていて、火口の縁に山があることに気づきました」と彼は思い出した。 「私にはそれは火山のように見えましたが、追加の画像を取得するのは困難でした。」
当時、科学コミュニティはジェゼロの水っぽい過去に釘付けになりました。研究者たちは、生命の痕跡を保存している可能性のあるデルタ地帯や粘土に焦点を当て、ジェゼロ・モンスをほとんど無視した。しかし、パーサヴィアランスが着陸し、火口底に堆積物層ではなく火山岩を発見したとき、レイの古い疑惑が再び目覚めました。
彼は、当時学部研究者だったサラ・クエバス＝キニョネスとチームを組んで調査を行った。彼らは、NASA の Mars Odyssey と Mars Reconnaissance Orbiter、ヨーロッパの ExoMars Trace Gas Orbiter、そして Perseverance 自体など、火星ミッションの印象的なラインナップからデータを収集しました。
火山は何でできているのですか?
クエバス・キニョネス氏とレイ氏は、山の形状、鉱物含有量、温度プロファイル、衝撃の歴史を調査しました。彼らが発見したものは、火星と地球の爆発性火山の特徴を反映していました。
ジェゼロ モンスは円錐形で、頂上のクレーターは 7 キロメートルにも及びます。その山腹は緩やかな 8 度で傾斜しており、アポリナリスやゼフィリア トーリなどの有名な火星の火山、さらには地球上の類似物である南極のシドリー山にも匹敵します。表面には衝突クレーターがほとんど残っていないことから、比較的新しく、細かい火山灰に覆われている可能性があることが示唆されています。
赤外線データからは、火山岩（輝石）と一致する鉱物のほか、火山環境やその後の化学風化によって形成される可能性があるスメクタイト粘土や炭酸塩などの変質鉱物が明らかになった。これらの鉱物の一部は、明確な水和した形で現れ、過去の熱水活動、つまり地球上で微生物が豊富に存在する地質学的ホットスポットを示唆している可能性があります。
「これら 2 種類のシステムの融合により、Jezero はこれまで以上に興味深いものになっています」とレイ氏は言いました。 「私たちは、重要な科学的価値を持つ火成岩と並んで、居住可能な地域からのものである可能性のある信じられないほどの堆積岩のサンプルを持っています。」
凍った世界に起こる火災の兆候
研究者らは他の可能性も検討しましたが、実際にもっともらしいと思われたのは火山だけでした。
山の熱慣性、つまり温度が上昇または低下する速度も、灰に覆われた火山の熱慣性と一致します。その形と大きさから泥火山の可能性は排除され、頂上のクレーターは衝突痕のようにはなりません。実際、頂上の多角形の輪郭と山腹の流れのようなテクスチャーから、山が衝突したというよりも噴火した可能性がより高くなります。
ジェゼロ山からの流れの特徴の中には、クレーターの底に向かって伸びているものもあります。これらの流れは、パーサヴィアランスが現在サンプリングしている火山物質を供給した可能性があります。もしそうであれば、これは科学的なマイルストーンとなる可能性があります。
「もしこれらのサンプルが地球に戻れば、私たちはそれらを使って信じられないほど画期的な科学を行うことができるでしょう」とレイ氏は言いました。
その「もしも」が大きく迫っています。パーサヴィアランスの埋蔵石を地球に持ち帰る火星サンプルリターン計画は、トランプ政権による政治的な逆風に直面している。 NASA は新しくて安価なミッション設計を提案していますが、NASA の 2026 年度予算案は計画を完全に中止することを目的としています。
数十億年前に湖だった火星にあるように見えるジェゼロ クレーターの図。ジェゼロ山は火口縁の正面右側に見えます。クレジット:NASA なぜこれが重要なのでしょうか?
火山岩は正確に年代を特定できるため、これは特に重要です。他の岩石の浸食片から時間をかけてゆっくりと形成される堆積岩とは異なり、火成岩は冷えた瞬間にその年齢を固定します。つまり、それらは地質学的タイムカプセルになります。
パーサヴィアランスはすでにクレーター底からそのようなサンプルをいくつか掘削して保管している。科学者たちがそれらをジェゼロモンスと関連付けることができれば、最終的には別の惑星の火山に明確な日付を割り当てることができるでしょう。これにより、研究者は火星の地質学的タイムラインをこれまでよりも正確に調整できるようになります。
「もしそうであれば、パーサヴィアランスがキャッシュした火成岩サンプルの放射性同位体年代測定により、最終的にはこの火山が他の地球型惑星で正確に年代が判明している最初の火山となる可能性がある」と研究者らは書いている。
この発見にはひねりもあった。それは火星で最も研究されている場所の一つで起こったのだ。これは私たちがまったく予想していなかったところからの驚きでした。
「ジェゼロ・クレーターは、火星で最もよく研究されている場所の1つです」とレイ氏は語った。 「私たちが今ここで火山を特定しているとしたら、火星にはあとどれくらいの火山が存在する可能性があるか想像してみてください。」
これは、何十年ものミッションを経ても、火星の物語が完全には語られていないことを思い出させます。 Jezero Mons は単なる始まりかもしれません。
そして、古代火星の火山の探索、さらには古代の生命の痕跡の探索も続けられています。
