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火星地下の氷

Posted by moonrainbow on 15.2019 火星   0 comments   0 trackback
シャベルで掘れる? 火星地下の氷は意外と浅い場所にもありそう

火星の白い枠で囲まれた地域
火星の白い枠で囲まれた地域(北緯30~60度ほど)では、地表を少し掘るだけで水の氷が得られる可能性が示された(Credit: NASA/JPL-Caltech)

火星の有人探査を実行に移す上で、水の確保は欠かせません。今回、火星の地下どれくらいの深さに水の氷が埋まっているのかを分析した研究成果が発表されました

■表面温度が変化する様子から氷が埋もれている深さを推定

月や火星に人間が降り立って探査を行うには、宇宙飛行士の生命を維持するためのシステムを構築しなければなりません。なかでも命を支えるのに必要な水を確保するために、月や火星の地下に埋蔵されている水を現地で調達する「その場資源利用(ISRU:In-Situ Resource Utilization)」技術が検討されています。

今回、Sylvain Piqueux氏(NASA・ジェット推進研究所)らの研究チームは、NASAの「マーズ・リコネッサンス・オービター(MRO)」と「2001 マーズ・オデッセイ」による火星地表の観測データをもとに、火星の地下どれくらいの深さに水の氷が埋もれているのかを推定しました。

氷が埋もれている深さによって地表の温度変化の様子が変わることに着目して分析を行った結果、火星の中緯度地域でも、地下数十cm程度という比較的浅いところに水の氷があるらしいことが判明しました。

なかでも注目されているのが、火星の北半球にあるアルカディア平原です。推定結果を地図上にマッピングしたところ、有名なオリンポス山があるタルシス台地の北に広がるアルカディア平原では、場所によっては深さ10cmにも満たない、高緯度地域並みの浅いところに水の氷が埋もれている可能性が示されたのです


分析結果を地図上にマッピングしたもの
分析結果を地図上にマッピングしたもの。色は地表から水の氷までの深さ(推定値)に対応していて、10cm未満(紫)から80cm以上(赤)までを示す(Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU)

■「シャベルで掘れる」ほど浅いところに氷がある?

2008年5月、火星の北極周辺に広がるボレアリス盆地に着陸したNASAの火星探査機「フェニックス」は、火星の地下浅いところに水の氷とみられる物質を発見しました。今回の研究成果通りなら、フェニックスが着陸した場所よりもっと緯度が低い地域でも、地表から数cmも掘れば水の氷が手に入るかもしれません。

冒頭で触れたように、火星の地下にある水の氷は、将来の火星有人探査において採掘・利用することが想定されています。Piqueux氏が「重機がなくてもシャベルで掘れる」と表現するほど浅いところに水の氷があるとすれば、アルカディア平原は有人探査の有力な候補地となるはずです


深さ7~8cmのところに水の氷とみられる物質
火星探査機フェニックスがロボットアームで地表を掘ったところ、深さ7~8cmのところに水の氷とみられる物質が見つかった。2008年6月撮影(Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University)

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

2019-12-11
Soraeより

火星の巨大な塵の塊「ダストタワー」

Posted by moonrainbow on 07.2019 火星   0 comments   0 trackback
火星の巨大な塵の塊「ダストタワー」が水を失わせた原因か

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2018年5月(左)と7月(右)に撮影された火星の様子。7月の火星は地表の大部分が砂嵐に覆われている(Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

薄いながらも大気を持ち、時には砂嵐が巻き起こる火星。その全土を覆うほどの規模で発生した大規模な砂嵐の観測データから、空高く立ち昇る砂塵によって火星の水が失われた可能性が示されました

■高度80kmまで立ち昇る砂塵の塊

2018年に発生した大規模な砂嵐は火星全土を覆ってしまい、宇宙からは火星の地表がほとんど見えなくなってしまうほどの規模にまで発達しました。この嵐によりNASAの火星探査車「オポチュニティ」が電力を失って通信が途絶し、そのまま運用を終了しています。

Nicholas Heavens氏(ハンプトン大学)らの研究チームは、昨年の砂嵐を軌道上から観測していたNASAの火星探査機「マーズ・リコネッサンス・オービター(MRO)」のデータを使い、「dust tower(ダストタワー)」と呼ばれる砂塵の巨大な塊について分析を行いました。

ダストタワーは火星における大気現象のひとつで、大気中に舞い上がった塵が巨大な塊を成し、上昇気流とともに空高くまで立ち昇ります。分析の結果、大気中の水蒸気がダストタワーによって大気の上層まで運び上げられ、そこで太陽光によって分解されるというプロセスが何億年にも渡って繰り返されたことで、火星の地表から多くの水が失われた可能性が示されたのです


■大規模な砂嵐ではダストタワーが発生しやすい

MROが2010年11月に撮影したダストタワー
MROが2010年11月に撮影したダストタワー(中央下にある黄白色をした雲のような部分)(Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

ダストタワーそのものは普段の火星でもみられる現象ですが、大規模な砂嵐のもとでは特に発生しやすいとされています。2018年の砂嵐では高度80kmまで砂塵の塊が上昇し、アメリカ合衆国本土がおさまってしまうほどの範囲を覆う広大な塵の層を大気中に形成しました。

研究チームが観測データを分析したところ、2018年の大規模な砂嵐においては、数週間に渡り複数のダストタワーが発生していたことが確認されました。普段発生するダストタワーは1日程度で沈静化するため、数週間のあいだに続々とダストタワーが生じるのは異例の状況です。

ダストタワーは塵だけでなく、水蒸気なども空高くまで運び上げます。継続的に発生する強力なダストタワーが水蒸気を次々に持ち上げるエレベーターとして働き、上層大気において太陽光に含まれる紫外線が水を分解するプロセスを促進することになったのではないかとみられています。

研究チームは、今後の観測で得られるデータも使い、火星の大気中から水が失われるプロセスにおいてダストタワーが果たす役割を解明したいとしています


Image: NASA/JPL-Caltech/MSSS

2019-11-28
Soraeより

太古火星の水は塩味だった

Posted by moonrainbow on 01.2019 火星   0 comments   0 trackback
35億年前の水質解明-クレーター内に生命存在可能

ゲールクレーターの想像図
約35億年前に湖だったと考えられる火星のゲールクレーターの想像図(米航空宇宙局=NASA提供)

 太古の火星には水があったと推測されているが、金沢大と東京工業大などの研究チームは、米航空宇宙局(NASA)の火星探査車「キュリオシティ」のデータから、約35億年前の火星の水に含まれていた成分などを明らかにしました。地球の海水の3分の1程度の塩分のほか、ミネラルなども含まれ、生命の存在も可能だという事です

論文は2019年10月25日付の英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに掲載されました。

 金沢大の福士圭介准教授、東工大の関根康人教授らは、過去に湖があったとされる火星赤道付近のゲールクレーターの底部で、キュリオシティが採取した堆積物のデータに着目しました。放射性廃棄物の地層処分研究で用いられる地下水の水質推定手法を応用して解析。スメクタイトと呼ばれる粘土鉱物のすき間に、周囲の水が含む成分の痕跡が残る性質を使い、約35億年前のクレーター湖の水質を復元しました


ゲールクレーター内部の様子
米火星探査車「キュリオシティ」が撮影した火星のゲールクレーター内部の様子(NASA、カリフォルニア工科大など提供)

2019年10月25日
時事通信より

火星の地震「火震(marsquakes)」

Posted by moonrainbow on 13.2019 火星   0 comments   0 trackback
NASAは火星の地震「火震(marsquakes)」(の録音データ公開

火星の地震「火震(marsquakes)」(の録音データ公開
米航空宇宙局が火星に設置した地震計「SEIS」。NASA提供(撮影日不明)。

米航空宇宙局(NASA)は2019年10月1日、火星の地震活動、いわゆる「火震(marsquakes)」の音を捉えたデータを公開しました

 火震は、2018年12月に火星の表面に設置されたドーム型の地震計「SEIS」が探知したもので、2019年5月と7月にそれぞれ録音されました。火震では、低いゴーッという音がするものの、音そのものは非常に小さく、人間の耳では聞き取ることが難しいそうです。今回公開されたデータは、速度を上げ、ヘッドフォンで聞けるように加工しています。1回目の火震はマグニチュード3.7、2回目は同3.3でした。

 科学者らは、火星内部での地震波の伝わり方を探ることによって、火星の深い部分の内部構造が明らかになると期待しています。

 NASAのジェット推進研究所(JPL)は、「二つの音声は、火星の地殻が地球と月の地殻が混ざったようなものだということを示唆している」と説明し、「表面にクレーターがある火星では地震波が1分ほど続き、より月のようだと言えます。地球の地震は秒単位だ」と指摘しました。

 SEISはこれまでに約20回の火震を探知している。SEISは、NASAが2018年11月に火星に着陸させた無人探査機「インサイト(Insight)」によって設置されたもので、フランスの国立宇宙研究センター(CNES)などが開発しました。

 NASAは、

1回目の地震

2回目の地震

のデータをそれぞれインターネット上で公開しています


2019年10月2日
AFPより

火星の表面の縦長画像

Posted by moonrainbow on 01.2019 火星   0 comments   0 trackback
火星の表面を北から南まで見渡せる縦長画像が公開

火星の画像

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こちらの長ーい画像は、欧州宇宙機関(ESA)が2019年9月19日に公開した火星の画像。撮影したのはESAの火星探査機「マーズ・エクスプレス」です

■北極から南半球までの範囲を長くカバー

マーズ・エクスプレスは2003年から火星を周回しており、今年で観測開始から16年。この画像は2019年6月17日に撮影されたデータを処理したものとなります。

画像の上の方に見える火星の北極からは、明るい雲が極冠の付近から南に向かて伸びている様子が見えています。中央右のやや白っぽいエリアはサバエア大陸と呼ばれる地域で、サバエア大陸の左(西)にはカッシーニ・クレーター、下(南)にはホイヘンス・クレーターが写っています。

また、画像の右下、火星の地平線に沿って白く広がっているのは、南半球にあるヘラス平原です。平原と呼ばれていますが、その正体は天体衝突によって形成された巨大なクレーターと考えられています。

先日、堆積層の崩落によって舞い上がった埃や砂丘の様子を捉えた火星表面のクローズアップ画像をお伝えしましたが、こうして全体を捉えた画像には、クレーターが多く残る赤茶けた火星らしい大地の特徴がよく捉えられています。

なお、今回の画像はESAのspace in imageから高解像度版をダウンロードすることが可能です。縦横の比率がおよそ3:1なので、スマートフォンの壁紙にも設定しやすいのが嬉しいポイントです


Image Credit: ESA/DLR/FU Berlin

2019/9/20
Soraeより
 

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