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火星の水はどこに行きましたか?地下。多分火星の生活もそうだった。

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今日の火星はかなり乾燥しています。極冠には水が凍っていて、中緯度では地表の下に埋もれているものもありますが、惑星規模ではそれほど多くはありません。火星の表面全体を20〜40メートルの深さまで覆うのに十分かもしれません。



古代火星は別の話です。数十億年前にはもっとたくさんありました。見積もりはさまざまですが、惑星の表面を100メートルの深さから1,500もの深さまで覆うのに十分だったかもしれません!明らかに、何かが火星を乾燥させました。

その一部は蒸発し、最終的には上層大気から宇宙に失われましたが、そのプロセスが惑星全体を乾燥させることができたようには見えません。それで、何をしましたか? 赤い惑星のさまざまな観測を見ている新しい論文 水の大きな塊(3分の1から驚異的な95%まで)が犠牲者であったことを示しています 地殻の水和 :火星の地殻がそれを吸い上げました。またはダウン、より正確に。







立っている水に覆われた古代火星を彷彿とさせるアート。クレジット:Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Imagesズームイン

立っている水に覆われた古代火星を彷彿とさせるアート。クレジット: マークガーリック/サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ

これの重要な要素は、重水素/水素(D / H)比です。重水素は水素の同位体です。通常の水素の原子は、その原子核に1つの陽子を持っています(実際には、原子核全体がその陽子です)が、重水素はそこにも中性子を持っています。それはそれを通常の水素の2倍重くします、そしてそれは大したことです。

一般に、水の入ったバケツには、5,000個の水素原子ごとに1個の重水素原子があります。そのままにしておくと、軽い水素原子が蒸発しやすくなります。しばらく待つと、D / Hの比率が変化し、予想よりも多くの重水素が発生します。ある意味で、それはその水がどれくらいの時間座っていたかをあなたに告げる時計のようなものです。

火星の現在のD / H比は、大気中の水を見ることでわかります。また、火星の隕石、大きな小惑星の後に地球に落下した火星の岩のチャックを見ることで、数十億年前の様子を知ることができます。衝撃は彼らを宇宙に送りました。案の定、隕石は低い比率を示しています。これは、火星が以前より多くの水を持っていたことを意味します。





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しかし、その情報と水が火星から宇宙に逃げる方法を組み合わせると、はるか昔の火星の水量は、惑星全体に広がった場合、約50〜240メートルの深さでした。これは、火星の範囲の最も低い部分にあります。地質学的証拠が示す深さ100〜1,500メートル。これは、古代の水が不足していることを意味します。

マーズエクスプレスが撮影した、火星の南極のアイスキャップ(赤外線、緑、青の光を使用)。ほとんどが水氷で、その上に二酸化炭素の氷の薄層があります。クレジット:ESA / G. Neukum(Freie Universitaet、Berlin)/ Bill Dunfordズームイン

マーズエクスプレスが撮影した、火星の南極のアイスキャップ(赤外線、緑、青の光を使用)。ほとんどが水氷で、その上に二酸化炭素の氷の薄層があります。クレジット: ESA / G. Neukum(ベルリン自由大学)/ Bill Dunford

科学者たちは、水源と水シンクのモデルを使用しました—水がどこから来て、どこに行くことができるか— 何が起こったのかを理解しようとする 。彼らはこれをローバーデータ、軌道測定、そして地球からの観測に基づいており、簡単に言えば、地殻がそれを吸収しました。それがたくさん。最大95%。

これは、41億年から37億年前の、火星のノアキア時代と呼ばれる時期に起こったでしょう。明確にするために、これは木星の衛星エウロパや土星のエンケラドゥスのような地下の海があるという意味ではありません。代わりに、それは鉱物に閉じ込められ、それらの構造の一部になりました。

これが本当なら、それはある意味で少しがっかりです。火星にはたくさんの水があります!さて、火星で。しかし、それは解放できない方法で閉じ込められています。吸収されたら片道でした。火星での生活を見つけたいのなら、少し残念です。

… 多分。同時に、宇宙生物学者 ナタリー・キャブロール 、SETI協会のカールセーガン研究センターの所長である、 本質的に科学に基づいた論説であるものをジャーナルに発表しました ネイチャーアストロノミー 。その中で、彼女は火星での生活は地球全体にあるかもしれないと主張し、火星が始まったら、水がすべてなくなる前にさまざまな方法で惑星全体に広がった可能性があると述べています(記事はペイウォールの後ろにあります、 しかし、SETI協会からのこのプレスリリースはそれをうまく要約しています )。

約30億年前の、火星が暖かく、湿っていることを示すアートワーク。クレジット:ゲッティイメージズ/マークガーリック/サイエンスフォトライブラリズームイン

約30億年前の、火星が暖かく、湿っていることを示すアートワーク。クレジット: ゲッティイメージズ/マークガーリック/サイエンスフォトライブラリー

彼女は2つの全体的なポイントを作ります。 1つ目は、火星が過去にどのようなものであったかについてのスナップショットしかなく、これらは時間の薄いスライスを表すさまざまな場所に分散しているということです。したがって、私たちの視点は少し歪んでいます。火星では、選択したほとんどの場所で多くのことが起こっており、変更を加えるのに多くの時間がかかりました。結局のところ、ここ地球上のサハラ砂漠は、かつては植物が生い茂っていました。あなたは今見ているものに基づいて常に場所を判断するべきではありません。

彼女は少し詳しく説明しますが、彼女が書いているように、彼女のポイントは次のとおりです。 '火星での初期の生活は広がり、植民地化する可能性がありました グローバルに 。」彼女は、水は地球全体に存在し、生命が広がるためのいくつかの出口があり、それらの出口のいくつかは今日でも存在する可能性があると指摘します(最近の火山活動、または地下の水の周期的な解凍と凍結など)。そして、探すべきものは水だけではないかもしれません。火星で生命の「隠されたオアシス」を見つけることにつながる可能性のある、そうでなければ過酷な環境から生命を保護する可能性のある土壌のpHや条件のような他のパターンがあります。

彼女の2番目のポイントは、火星の手付かずのサンプルに生命を探してもらいたいのであれば、ひびが入ったほうがよいと言って、そこから取り上げます。人間はすぐにそこにいるでしょう、そして汚染はほとんど避けられません。適切に滅菌された道具などを使って地下からサンプルを採取できるかもしれませんが、私たち自身の惑星間マイクロバイオームが家に帰ろうとするまでにどれくらいの時間がかかるかはわかりません。私たちは、火星への私たちと私たちへの火星の両方で、汚染を最小限に抑えるためのプロトコルをインストールするために非常に注意する必要があります(火星に現存する生命が存在するはずです)。

彼女は良い点を言っていると思います。火星に生命がまだ存在するかどうかはわかりませんが、存在しないこともわかりません。それはかなり高い賭け金を持つ賭けです。新しい生命を探すチャンスを台無しにしたくないのなら、火星をどのように探検するかを慎重に考える必要があります。そこに何百万人もの人々を送り込んで、そこにある科学的証拠、さらには壮大な哲学的意味を持つ証拠を踏みにじって台無しにすることはできません。

火星は単なる標的ではなく、空の光、バックアップ計画でもあります。それは 世界 。かつては水と空気と暖かさ、そしておそらく生命を持っていた、地球と同じくらい古いもの。調査を進める際には、それが何よりも重要であることを確認する必要があります。