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火星の解明:宇宙機関による 13 の驚くべき発見

Sciepro/サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ

火星は、地球と多くの共通点を持つ岩石の兄弟惑星の 1 つかもしれませんが、それを真にユニークなものにする謎にも満ちています。 NASA やその他の国際宇宙計画は定期的に新しい秘密を明らかにしており、その中には私たちが予想していたものと一致するものもあれば、冗談ではなく本当にこの世のものとは思えないものもあります。現在、MAVEN、Odyssey、Reconnaissance Orbiter、Perseverance、Curiosity が火星で非常に素晴らしいものを発見しており、次に何が見つかるのか、そしてそれが私たちの過去について何を教えてくれるのか、私たちは疑問に思っています。 

だからこそ、私たちは火星で発見した、二度見したくなるような最も興味深いものを 13 個まとめました。私たちが学べば学ぶほど、宇宙をより深く理解できるようになり、火星やその先への有人ミッションへの備えが可能になる可能性があります。 

火星の小さな花

あなたが庭師なら、火星で「花」を発見したと聞いて興奮するかもしれません。まあ、ある意味。 2022 年 2 月 24 日、火星探査車キュリオシティは、ゲイル クレーターでサンゴの一部や花の花に似た小さな鉱物層を発見しました。ここ地球ではバレンタインデーには少し遅れましたが、この遅ればせながらの贈り物は、液体の水が火星の表面の導管を自由に流れ、鉱床を残した火星の過去を科学者に垣間見ることができました。

NASA によると、この鉱物の「花」とその右側の丸い仲間は 1 ペニーよりも小さいですが、それでも非常に多くのことを明らかにしています。これらの鉱物化された発見は、火星の水のミネラル含有量がかつてどれほど豊富であったか、またそれが地表の岩石の中や岩石を通ってどのように移動したかを理解するのに役立ちます。ただし、私たちが発見した鉱床はこれだけではありません。オポチュニティ氏は 2004 年に小さな球形の堆積物の塊に気づき、それ以来愛情を込めて「ブルーベリー」という愛称が付けられています。 

別の領域への入り口?

2022 年 5 月 7 日、キュリオシティはグリーンヒューペディメントを探索中に、SF 小説からそのまま飛び出してきたような画像を撮影しました。画像はモノクロで解像度が少し低かったが、それが捉えたものの神秘性をさらに高めた。岩の中にあるほぼ完璧な長方形で、惑星への入り口のように見えた。残念ながら、それは未知への神秘的な入り口ではなく、自然の浸食によって生じた残された地層にすぎません。

この説明を脇に置いたように思われるかもしれませんが、見た目以上のもの、あるいはそれ以下のものがあることを物語る事実がいくつかあります。まず、この長方形の高さは 3 フィート未満なので、不思議の国のアリスか、小さな火星の緑色の人でいっぱいでない限り、そのドアを通って何かが入る可能性は低いです。もっと可能性が高いのは、そして確かにあまり興味をそそるものではありませんが、巨石がその巨大な重さで力が抜けて自然に崩れ、ドアの「枠」の右側を登っているのが見える自然の亀裂に沿ってこのドアのような形を作ったということです。右側の前景には、横に横たわっている岩の塊も見えますが、これはおそらく、もともと「ドア」があった場所にあった崩壊による犠牲者であると考えられます。 

動物の足跡の化石のように見える鉱物の成長物

2018 年 1 月 2 日、キュリオシティはシャープ山の近くで写真を撮影しました。これは多くの論争を引き起こし、おそらく NASA の広報チームにとっては非常に頭の痛い問題でした。これらの小さな管状の構造物は、ほんの米粒ほどの大きさしかありませんが、その意味は大幅に吹き飛ばされており、かつて生命が維持されていた赤い惑星を示す化石化した穴を掘った痕跡であると信じている人もいます。ただし、真実は少し魅力的ではありません。それらは、かつて火星の海に運ばれていた鉱物の残骸が結晶化したものにすぎないからです。

しかし、科学者らは、どちらの議論もまだ完全に除外することはできないと述べている。まず、Curiosity には、これらの「痕跡」を調査するために必要な機密性の高いツールがありません。もう1つは、1億4000万マイル離れた辺境の惑星のことはともかく、ここ地球上でその差別化を図るのは信じられないほど難しいことだ。しかし、生命よりも水の豊富な証拠が見つかったため、キュリオシティのチームは、想像力を働かせるよりも、用心したほうが良いと考えています。 

2 つの竜巻による死闘

「ダストデビル」として知られる渦巻く空気の塔は、探査機にとって火星ではよく見られる光景だが、2025年1月25日、パーサヴィアランスは本当に壮観なものを目撃した。ウィッチヘーゼルヒル近くのジェゼロクレーターで、1匹ではなく2匹のダストデビルが死闘を繰り広げている様子を映した短いビデオが撮影された。科学者らは短い記録の中で、高さ210フィートの最大の竜巻が、身長15フィートの小さな竜巻を完全に追い越し、飲み込む様子を観察した。それを完成させるために必要なのはデイヴィッド・アッテンボローのナレーションだけだったが、残念ながら彼はまだ赤い惑星の侵略行為を取り上げていない。しかし、本質的なドキュメンタリー スタイルでは、より大きな悪魔も最終的には終わりを迎える可能性が高いため、小さな悪魔を長く憐れむ必要はありません。

ダストデビルについては、NASA のバイキング探査機が空気と土の渦巻くトンネルの映像を初めて撮影した 1970 年代以来、私たちは知っていました。私たちは彼らの音を録音し、着陸船の上を一度通過し、非常に背の高い恐ろしい蜂の群れのように、ジェゼロ・クレーターの床を横切って移動する悪魔の集団さえ見ました。これらの旋風は、暖かい空気が地球の表面から上昇するときに形成されます。大気の上空で冷たい空気と合流すると、暖かい空気が渦を巻き始め、表面の塵を巻き込み、地球の砂嵐のような風柱を生み出し、10 分単位で火星の地形を這い回ります。 

クモの卵が集まったように見える、セント ポール湾に浮かぶ岩

ウィッチヘーゼルヒルの斜面、ブルームヒルとして知られる場所に、パーサヴィアランスは座って景色を眺めていた。 2025 年 3 月 13 日、セント ポールズ ベイと呼ばれる岩に Mastcam-Z カメラを向けると、奇妙なものが見えました。周囲の岩はすべて黄褐色で平らだったのに対し、セント ポールズ湾は灰色で小球で覆われていました。それは近隣のものに対して異常に見えるだけでなく、一部の小球にはピンホールがあるようにさえ見えました。これは火星の古代に存在したクモの卵のコロニーなのだろうか?結局のところ、いいえ、それは水によって浸食され、堆積物で覆われた歴史を持つ岩である可能性が高いです。

セント ポールズ湾はクモの育苗地というよりも古代の地質学的遺物であるにもかかわらず、科学者にとっては依然として謎のようなものです。どのようにして現在の安息の地にたどり着いたのかは不明ですが、岩だらけの土地の仲間の滑らかな質感と茶色の色から判断すると、おそらく故郷から遠く離れていることはわかっています。その結果、セント ポールズ湾は「フロート ロック」に指定されました。これは、あたかもブルーム ヒルの営巣場所に何らかの理由で浮かんできたかのように、その起源が現在不明であることを意味します。

火星の地形からのバレンタイン?

心配しないでください、火星はバレンタインデーにあなたを忘れたわけではありません。実際、火星がどれだけ大切に思っているかを示すために、表面にハート型の模様があります。 1999 年 6 月、マーズ グローバル サーベイヤー (MGS) は、アルバ パテラ火山の東側の山腹にある赤い惑星、つまり「地溝」として知られる幅 2.4 マイルの穴からこの愛のメモを捕捉しました。この地溝のドキドキは実際には人間関係によって引き起こされたものですが、これはラブストーリーではありません。代わりに、それは溶岩流、断層線、岩盤の動きの関係です。

地溝帯は、地殻変動によって岩盤が移動するか、または溶けた岩石が地球の深部から上昇して地表直下に到達するときに形成されます。断層に沿って地表が急激に崩れ、鋭く真っ直ぐな崖に囲まれた穴ができます。また、ちょっとした面白い事実として、MGS の歴史と発見は、擬人化を愛する人にとって宝の山です。ハート型の穴ができただけでなく、そのおかげでハッピー フェイス クレーターについても知られています。火星がどれだけ私たちを好きかわかりますか?岩盤までしっかり焼き込まれています! 

地球の 10 倍、化石に由来する可能性のある磁気異常

地球の周囲には磁場があり、この磁場は溶けた鉄とニッケルの核によって生成され、地球を太陽風の影響から守っています。火星にもかつては独自の磁気圏がありましたが、数十億年前に閉鎖されており、科学者たちはその正確な理由を突き止めていません。したがって、非常に長い間MIAであった磁場には多くの残骸は残らないだろうと思うかもしれませんが、実際には残存しています。 2020年、NASAの探査機インサイトは、着陸地点の周囲にかつての磁場の痕跡がまだ残っていることを発見した。さらに奇妙なのは、これらの磁気パッチが地球上で発見されたどの領域よりも 10 倍も大きいことです。ああ、強度と頻度が毎日変動する可能性があり、真夜中頃に脈動する可能性があること、そしてその理由が実際にはわからないことについては言及しましたか?ええ、それもです。 

以前は、地球の周りに磁気ブリップがいくつかあることはわかっていましたが、それを上空約 150 キロメートルの衛星から監視しただけだったので、私たちの理解はせいぜい初歩的なものでした。しかし、InSight が着陸すると、これらのパッチの 1 つに到達し、正確な磁気センサーを使用して、地球を MRI 装置に検査するのと同じように、何が起こっているのかを発見することができました。科学者たちがインサイトのデータから収集したことは、斑点は火星の地殻の奥深くに埋もれた少なくとも39億年前の磁性岩石によって引き起こされているということだ。これらのパッチの出所がわかったので、火星の歴史と、火星がどのように保護シールドを失ったのかについての理解を微調整することができます。

巨大なクモの化石

火星には地球との類似点がありますが、ここではまだ見つかっていないユニークな特徴がたくさんあります。たとえば、私たちが 2003 年に初めて気づいた「クモ」を考えてみましょう。これらの長く枝の多い構造は、長さが 800 m にも及ぶことがあり、数百の「脚」を含んでいます。クモの世界のこれらの巨大な化石は、とうの昔に過ぎ去ったものなのでしょうか?残念ながら、または幸いなことに、そうではありません。しかし、それでもなお、科学者たちは畏怖の念を抱いています。

これらの地層は餡状地形と呼ばれ、クラスター状に形成される傾向があり、火星の表面にまだらやしわのある外観を与えます。現在有力な理論は、これらはキーファーモデルとして知られるプロセスで二酸化炭素の氷から作成されるというものです。 悲しいことに、二酸化炭素の氷は地球上で自然に形成されるものではないため、科学者たちは過去 20 年ほどの間、最善の推測しか残されていませんでした。しかし、2024 年に、カリフォルニア工科大学のジェット推進研究所の研究者は、実験室で C02 氷を作成することに成功し、キーファー モデルが正しいかどうかのテストを開始するために必要な重要な部分を解き放ちました。

水が火星から逃げる奇妙な方法

火星の表面にはかつて液体の水があったことはわかっていますが、それは一体どこへ行ったのでしょうか?確かに、火星の磁場の喪失を指摘することはできますが、磁気はどのようにして水の流出を防ぐのでしょうか、そしてさらに重要なことに、この背後に私たちが見逃している他のメカニズムがあるのでしょうか?何年もの間、失われた湖、川、海は、まるで地球規模の殺人ミステリー小説のようでした。 2014 年、NASA の火星大気と揮発性進化 (MAVEN) 探査機は、火星の大気と液体の水を剥ぎ取るプロセス、つまりスパッタリングを明らかにしました。 

MAVEN の主任研究員であるシャノン・カリー氏が説明したように、スパッタリングは「プールで砲弾を撃つようなものです。この場合の砲弾とは、重イオンが非常に速く大気中に衝突し、中性の原子や分子を飛び散らせることです」(NASA 経由)。 MAVEN が登場する前から、これが起こっているという考えはありましたが、それをリアルタイムで観測できるようになったのは、オービターが着陸するまででした。その水を取り戻すにはすでに遅すぎるため、プロセスを確認することは無意味に思えるかもしれませんが、スパッタリングが起こっているのを見ることで、これほど大量のH20と厚い大気がどのようにして消滅するのか、そしてそれが潜在的に居住可能な惑星を生命の住めない惑星に変えることへの影響について洞察を得ることができます。 

生命の兆候である可能性のあるヒョウの斑点

2024 年 7 月 18 日、NASA の探査車パーサヴィアランスは、「チェヤヴァ滝」として知られる岩の画像を撮影しました。最初は、チェヤヴァ滝は特に印象深いものではありません。その大きさはわずか 3 フィート×2 フィートで、赤みがかった色合い (ヘマタイトによるもの) には白い硫酸カルシウムの脈が縞模様になっています。これはすべて、私たちがこれまでに見たことのあるものです。しかし、科学者たちが近づいて観察したところ、本当に興味深いものを発見しました。それは、ヒョウの斑点に似た、黒いリングに囲まれた白い斑点です。これらの輪は小さく、わずか約 1 ミリメートルですが、私たちが探している火星の生命の兆候である可能性があります。

これらのヒョウの斑点が生命の証拠である可能性がある理由は、ここ地球上で起こっているプロセスが見られるためです。ここでのヘマタイトも、酸化鉄含有量のおかげで赤みがかった色合いで始まります。時折、エネルギーが放出される化学反応が起こり、ヘマタイトの斑点が鉄とリン酸塩でできた黒いハローで白くなります。そのエネルギーは地球人の微生物の食料源となる――火星の微生物にも同じことができたのだろうか? NASAは、SHERLOCとして知られるパーサヴィアランスの機器スイートの1つを使用してさらに調査したところ、生命の構成要素である炭素ベースの分子を岩石上で発見して唖然としました。これは火星に生命が存在したことを証明するために必要な決定打となるのでしょうか?いいえ、でも、それは興味をそそられるほど近いです。 

チェヤヴァ滝には、さらに解決すべき謎があります。画像の右側にある緑色の塊が見えますか?それらは溶岩流から形成されるカンラン石の結晶です。それでは、カンラン石と分子のどちらが先でしょうか。そのタイムラインは火星に何が起こったのかを私たちに教えてくれるのでしょうか?エルキュール・ポアロに電話する時期かもしれません。

火星を深さ 1 マイルの水で覆うことができるほど大きな海

2024 年、NASA の着陸船インサイトは地震データを使用して、火星には現在 7 ~ 13 マイルの深さに水で満たされた巨大な貯留層があることを発見しました。 NASAは、地殻中央部の下には多量の水が存在し、深さ1マイルの深さまで地球全体が水浸しになる可能性があると考えている。巨大な貯水池を発見すること自体は刺激的なことですが、科学者たちが特にくすぐられるのは、火星の生命の決定的な兆候、さらには現在の例が見つかる場所になる可能性があるためです。 

それを確認するために貯留層を明確に調べたわけではありませんが、帯水層や石油鉱床を見つけるために地球で使用している数学的モデルは火星でも機能するようです。科学者たちがそこに生命がまだ存在する可能性があると信じている理由の 1 つは、私たちが地球上で見ているものによるものです。私たちの最も深い海溝は、以前はあまりにも住みにくいと考えられていましたが、私たちはほぼ毎回新しい生き物を発見しています。火星にも同じことが言えるでしょうか?問題は、調査するには掘削が必要な岩の深さのため、すぐには分からないかもしれないということです。現在、地球上でこれまでに掘られた最も深い穴は12.2マイルですが、これには他の惑星から巨大で重いドリルを輸入する必要はありません。 NASA は当初、2026 年に実施する予定でしたが、予算削減により 2040 年に延期されました。しかし、NASA は民間企業から提案を募ることでスケジュールを早めることができると期待しています。

火星の象徴的な顔

1976 年 7 月 25 日、NASA のバイキング 1 オービターは、兄弟宇宙船を着陸させるのに最適な場所を探していたときに、史上初の火星での自撮り写真となる可能性のある写真を撮影しました。この不気味な画像は、バイキング 1 号を見つめている顔を描いているように見えます。これは、かつての火星種の彫像の遺跡でしょうか?残念ながら、そうではありません。それは単なる私たちの想像です。

この顔は実際には幅約 1 マイルの岩層です。自然の浸食と太陽の当たる角度により、この地層は人間のような顔のように見えます。しかし、この顔は古代の遺物というよりも、むしろパレイドリアの一例であり、私たちが無生物の顔を認識する原因となる進化の潜在的な奇癖です。これはおそらく私たちの祖先にとって、交戦中の隣人や飢えた捕食者からの待ち伏せを避けるために非常に役に立ったのですが、今では火星が私たちを、かつて火星に見ていたのと同じくらい厳重に監視しているのではないかと思わせるだけです。 

水が原因ではない謎の黒いスジ

あなたが見ているのは絵画や筆跡ではなく、火星の表面にある実際の痕跡です。 1970 年代にバイキング 1 号オービターによって初めて発見されたこれらの縞は、アケロン フォッセの斜面で発見され、長さは数百フィートにも及びます。しかし、それらが何であるか、なぜそこに存在するのかを特定できるようになるまでには、さらに 20 年かかりました。これらの縞は、傾斜縞および反復傾斜線 (RSL) として知られ、地震活動、隕石の衝突、または単なる風によって現れる火星の一時的な変色です。

これまで科学者らは、こうした変色は地表下の水によって引き起こされ、表土が黒ずんでいると信じていた。しかし2025年、研究者らがAIを使ってこれらの縞模様を分析したところ、水の痕跡はなく、乾燥プロセスによって形成されたものであることが判明した。最も可能性が高いのは、超微細塵の層が突然変化し、雪崩のように斜面を下っていくということだ。太陽によって漂白された塵の最上層は、以前はその下にあった黒ずんだ層で覆われます。私たちが得ている最良の証拠は、これらが突然発生し、その寿命は斜面縞の場合は数年から数十年、RSL の場合は数か月であるということです。これらの現象は一時的であり、全体としては火星の表面にとっては重要ではありませんが、その規模はかなり大きく、毎回地球規模の砂嵐数回分に相当します。 


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