パーサヴィアランス探査機による地中レーダーの発見後、火星に生命体を発見する興奮が高まっている

地中レーダーは長年にわたる環境の変化を明らかにし、土壌サンプルに生命の痕跡があるのではないかという期待を高めています。

• 地中レーダー搭載 NASAさんの 火星 探査機パーサヴィアランスは、火星の赤道の北にある古代の隕石の衝突によって形成されたジェゼロ・クレーターに、かつて広大な湖と川のデルタ地帯があったことを確認した。
• 長い年月をかけて、クレーター内の堆積物と浸食が、今日地表に見られる地層を形成しました。
• 湖の堆積物の発見により、パーサヴィアランスが収集した土壌や岩石のサンプルから生命の痕跡が見つかるかもしれないという期待が高まっている。

NASA のマーズ パーサヴィアランス探査車の RIMFAX 機器が、火星のジェゼロ クレーターのクレーター底とデルタ地帯の接触部分にわたる地中レーダー測定値を取得している様子を示すアニメーション。 クレジット: Yubin Kim、David Page、UCLA

火星に生命が存在するのであれば、パーサヴィアランスがジェゼロ・クレーターの底にある湖の堆積物を検証したことで、クレーター内で痕跡が見つかるかもしれないという期待が高まっている。

雑誌に掲載された新しい研究で 科学の進歩、チームを率いました カリフォルニア大学 そしてその オスロ大学 ある時点で、ピットは水で満たされ、ピットの床に堆積物の層が堆積したようです。 その後、湖は縮小し、湖に水を供給する川によって運ばれた堆積物が巨大なデルタ地帯を形成しました。 時間の経過とともに湖が消滅するにつれて、クレーター内の堆積物が浸食され、今日表面に見られる地質学的特徴が形成されました。

マーズ・パーサヴィアランス・ローバー RIMFAX 火星のジェゼロ・クレーター西デルタにあるタイマイ・ギャップ地域の地中レーダー測定。 タイマイのギャップ。 画像クレジット: Sven-Erik Hamran、Tor Berger、David Page、オスロ大学、UCLA、JPL、NASA。

レーダーは、長年にわたる環境変化の中で堆積と侵食が起こったことを示しており、宇宙から得られた火星の画像に基づくジェゼロ・クレーターの地質学的歴史に関する推論が正確であることを裏付けています。

デビッド・ペイジ氏は、「軌道からはさまざまな鉱床を見ることができるが、私たちが見ているのが元の状態なのか、それとも長い地質学的物語の終わりを目撃しているのかを確実に言うことはできない」と語った。 UCLA の地球惑星宇宙科学教授であり、この論文の筆頭著者。 「これらのものがどのように形成されたのかを知るには、表面の下を見る必要があります。」

NASA のパーサヴィアランス探査機がヌチャック岬からジェゼロデルタ西部の下をソル 641 の火口底まで通過する際の NAVCAM 画像から AI 補間されたビデオ。画像クレジット: Lior Rubanenko、Emily Cardarelli、Justin McKee、David Page、カリフォルニア大学、カリフォルニア州NASA ジェット推進技術研究所

車ほどの大きさで、7 つの科学機器を搭載したこの探査車は、2021 年から幅 30 マイルのクレーターを探索し、その地質と大気を研究し、サンプルを収集してきた。パーサヴィアランスの土壌と岩石のサンプルは地球に返還される予定である。 将来の探検と、過去の生命の証拠を研究することによって。

2022 年 5 月から 12 月にかけて、パーサヴィアランスはクレーター底からデルタ地帯に突入しました。デルタ地帯は、軌道から見ると地球のデルタ地帯に似た、30 億年前の堆積物の広大な広がりです。

マーズ・パーサヴィアランス・ローバー RIMFAX 火星のジェゼロ・クレーター西デルタにあるタイマイ・ギャップ地域の地中レーダー測定。 画像クレジット: Sven-Erik Hamran、Tor Berger、David Page、オスロ大学、UCLA、JPL、NASA。

探査車がデルタ地帯に向かう中、パーサヴィアランスは火星の地表下での実験のレーダー画像、 RIMFAX 装置はレーダー波を 10 センチメートル間隔で下方に発射し、地表下約 20 メートルの深さからの反射パルスを測定しました。 科学者はレーダーを使用して堆積物の底部を観察し、埋められた穴の床の上面を明らかにすることができます。

地中レーダーを使用した長年の研究と地球上でのRIMFAXのテストにより、科学者はレーダー反射から地下層の構造と組成を読み取る方法を学びました。 結果として得られる地下画像には、高速道路の切れ目と解釈できる岩層が表示されます。

「地質学者の中には、地表の下を見るレーダーの能力はちょっとした欺瞞だと言っている人もいる」とRIMFAXの副主任研究員ペイジ氏は言う。

マーズ・パーサヴィアランス・ローバー RIMFAX 火星のジェゼロ・クレーター西デルタにあるヌクシャク岬エリアの地中レーダー測定。 画像クレジット: Sven-Erik Hamran、Tor Berger、David Page、オスロ大学、UCLA、JPL、NASA。

RIMFAX イメージングにより、2 つの浸食期間の間に挟まれた 2 つの異なる期間の堆積物堆積が明らかになりました。 デルタの下のクレーターの底は均一に平らではなく、湖の堆積物が堆積する前に一定期間の浸食が起こったことを示唆しているとUCLAとオスロ大学が報告した。 レーダー画像は、地球上の湖に堆積した堆積物と同じように、堆積物が規則正しく水平であることを示しています。 これまでの研究では湖の堆積物の存在が疑われていたが、今回の研究で確認された。

第 2 の堆積期間は、湖の水位の変動により、以前は湖の奥深くまで広がっていたが、現在は川の河口付近に浸食されて戻ってきた広いデルタ地帯を川が堆積させたときに起こりました。

「岩石の記録に保存されている変化は、火星の環境の大規模な変化によって引き起こされている」とペイジ氏は述べた。 「このような狭い地理的領域で変化の証拠をこれほど多く見ることができ、結果をクレーター全体のサイズに拡張できるのは素晴らしいことです。」

参考文献: 「火星の西デルタとジェゼロ クレーターの底との接触を示す地中レーダー観測」デビッド A. ペイジ、スヴェン＝エリック・ハムラン、ハンス・E・F・アムンセン、トール・バーガー、パトリック・ラッセル、リヴァ・カカリア、マイケル・T・メロン、シグルド・エデ、レン・M. カーター、タイタス​​ M. カサデモント、ダニエル C. ヌネス、エミリー・S・シューメーカー、ダーク・プレタイマー、ヘニング・ディブヴィク、サンナ・ホルム＝アロマーク、ブライオニー・H・N・ホーガン、2024年1月26日、 科学の進歩。
土井: 10.1126/sciadv.adi8339

この研究は、NASA、ノルウェー研究評議会、オスロ大学から資金提供を受けました。