流れる水だけが残す痕跡
軌道上からは、枝分かれした谷が見えます。川の流域のように網目状になり、クレーターへと続いています。河口にはデルタがあります。流れが遅くなり、運んできたものを落とす場所にできる、扇形の堆積物です。2021年には、こうしたデルタの1つがあるジェゼロ・クレーターに探査車Perseveranceが着陸しました。いま走っているのは、かつての湖岸です。
地形だけなら、風や溶岩でも説明できるかもしれません。でも、岩石の化学組成がそれを裏づけています。ゲール・クレーターでは、Curiosityが丸みを帯びた小石を見つけました。石が丸くなるのは、流れの中を長いあいだ転がったときだけです。その近くには、静かな湖の底にたまるような薄い粘土の層があります。さらに2011年、探査車Opportunityは、明るい色の石膏の脈を見つけました。この鉱物は、割れ目からしみ込んだ水から沈殿します。
大気はより濃く、水は斜面を流れ、クレーターに湖としてたまり、岩を小石へと削る時間もありました。
地表の気圧は地球の約0.6%です。コップ1杯の水を注ぐと、気圧不足で沸騰し、すぐに凍りつきます。
議論されているのは、水があったかどうかではありません。気候がどのようなものだったかです。安定して暖かかったのか、それとも全体としては寒く、長い融解期があったのか。
火星の水はどこへ消えたのか
火星は小さく、内部が地球より早く冷えました。約40億年前、火星は全球磁場を失いました。これは太陽風をそらす盾です。その後、荷電粒子の流れが上層大気を年々はぎ取るようになりました。探査機MAVENは、いまもこの流出を測定しています。
大気が薄くなり、気圧が下がると、水は液体のままでいられなくなります。水そのものも逃げました。軽い水素は重い水素よりも惑星から逃げやすいため、現在の火星の大気には、地球の水よりも重水素が約5-6倍多く含まれています。これは、とても大きな喪失があった証拠です。
それでも、すべてが逃げたわけではありません。どれだけの水が宇宙へ出て、どれだけが地殻の岩石に結びついたまま残っているのかは、いまも議論されています。推定値には大きな幅があります。ただ、確実にわかっていることが1つあります。火星には今も水があるのです。探しやすい形ではないだけです。
- 極冠北極冠は、厚さ数kmにおよぶ層状の水氷です。
- 地下の氷高緯度地域では、氷が地表のすぐ下にあります。2008年、探査機Phoenixがスコップで掘り出しました。
- 鉱物の内部水の一部は地殻の岩石に化学的に結びついています。そこから溶かし出すことはできません。
- 大気中の蒸気大気中の蒸気はとても少なく、すべて集めてもごく薄い霜の膜に収まるほどです。
なぜ現在の火星の表面では液体の水が存在し続けられないのでしょう?
火星が水の大部分を失うのを助けたものは何でしょう?
出典
- NASAのミッション資料に基づく。Mars Reconnaissance Orbiterの画像、探査車Opportunity、Curiosity、Perseveranceの発見、MAVENによる大気流出のデータ。
「火星」シリーズの続き
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