中国のジュロン火星探査機が火星の砂丘に水の証拠を発見

中国の Tianwen-1 の一部である Zhurong ローバー[{” attribute=””>Mars mission, has found evidence of liquid water at low Martian latitudes, indicating potentially habitable environments. This discovery, contradicting previous beliefs that water could only exist in solid or gaseous states on Mars, was made by analyzing morphological features and mineral compositions of dunes in the landing area.

The Zhurong rover has found evidence of water on dune surfaces on modern Mars by providing key observational proof of liquid water at low Martian latitudes, according to a study led by Prof. Xiaoguang Qin from the Institute of Geology and Geophysics (IGG) of the Chinese Academy of Sciences (CAS).

The study was published on April 28 in the journal Science Advances.

Researchers from the National Astronomical Observatories of CAS and the Institute of Atmospheric Physics of CAS were also involved in the study.

Water traces on bright sand dunes. (a) Topographic contour map of the environs where the trace is located. The coordinate system is east-north-up (ENU) local Cartesian coordinate and the origin is that of the rover coordinate system. The background Digital Orthophoto Map (DOM) photo was taken by NaTeCam. (b) MSCam bird’s-eye-view photo showing a strip-like trace and a likely water-soaked fragmented soil block. (c) Enlarged photo showing polygonal cracks and bright polygonal ridges. (d) Enlarged photo showing circular region with the strip-like trace as a part. (e) NaTeCam 3D image of an interdune depression between two dark longitudinal dunes. (f) A cross-section of the dune along the profile of the white dash line in (e). Credit: IGGCAS

Previous studies have provided proof of a large amount of liquid water on early Mars, but with the escape of the early Martian atmosphere during the later period, the climate changed dramatically. Very low pressure and water vapor content make it difficult for liquid water to sustainably exist on Mars today. Thus, it has been widely believed that water can only exist there in solid or gaseous forms.

Nonetheless, droplets observed on the Phoenix’s robotic arm prove that salty liquid water can appear in the summer at current high latitudes on Mars. Numerical simulations have also shown that climatic conditions suitable for liquid water can briefly occur in certain areas of Mars today. Until now, though, no evidence has shown the presence of liquid water at low latitudes on Mars.

Now, however, findings from the Zhurong rover fill the gap. The Zhurong rover, which is part of China’s Tianwen-1 Mars exploration mission, successfully landed on Mars on May 15, 2021. The landing site is located at the southern edge of the Utopia Planitia (UP) Plain (109.925 E, 25.066 N), where the northern lowlands unit is located.

研究者は、Zhurongローバーに搭載されたNavigation and Terrain Camera (NaTeCam)、Multispectral Camera (MSCam)、およびMars Surface Composition Detector (MarSCoDe)によって得られたデータを使用して、着陸時の砂丘のさまざまなスケール表面の特徴と物理的組成を研究しました。エリア。

彼らは、地殻、亀裂、粒子、多角形の尾根、リボン状の痕跡など、砂丘の表面にいくつかの重要な形態学的特徴を発見しました。 スペクトルデータの分析により、表面の砂丘層は水和硫酸塩、水和シリカ（特にオパールCT）、三価酸化鉄鉱物（特にフェリ水和物）、およびおそらく塩化物が豊富であることが明らかになりました。

「Zhurong と他の火星探査車によって測定された気象データによると、これらの砂丘の表面特性は、冷却が発生したときに塩を含む砂丘の表面に降る霜/雪のその後の融解から形成された液体ブラインの関与に関連していると結論付けました。」チェン教授は言いました。

具体的には、砂丘の塩分により、霜や雪が低温で溶けて塩分の多い液体の水が形成されます。 塩水が乾燥すると、水和硫酸塩、オパール、酸化鉄、その他の水和鉱物が砂粒子を沈殿させ、砂の集合体や地殻さえも形成します。 すると、収縮によって殻が割れます。 その後の雪解け・霜取りにより、さらに多角形の尾根や帯状の痕跡が地殻表面に形成されます。

砂丘の推定年齢 (約 0.4 ～ 1.4 Ma) と 3 つの水相の間の関係は、火星のアマゾン期後期の大規模なたわみ段階での極氷床からの水蒸気の赤道輸送が、低緯度の湿った環境。 したがって、水活動のシナリオが提案されました。つまり、火星の大きな傾斜フェーズ中に低緯度で冷却すると、霜/降雪が発生し、塩辛い砂丘の表面に地殻と集合体が形成されます。このようにして砂丘が固まり、痕跡が残ります。 液体ブラインの活動から。

この発見は、火星の低緯度での液体の水の重要な観測証拠を提供します。火星の表面温度は、高緯度よりも比較的暖かく、生命に適しています。

「これは、火星の気候の進化の歴史を理解し、居住可能な環境を探し、将来の生命を探すための重要な手がかりを提供するために重要です」とチェン教授は述べています。

参照: 「火星の低緯度における最近の水: 砂丘表面からの可能性のある証拠」Xiaoguang Qin、Xin Ren、Xu Wang、Jianjun Liu、Haibin Wu、Xingguo Zeng、Yong Sun、Zhaopeng Chen、Shihao Zhang、Yizhong Zhang Wangli Chen、 Bin Liu、Dawei Liu、Lin Guo、Kangkang Li、Xiangzhao Zeng、Hai Huang、Qing Zhang、Songzheng Yu、Chunlai Li、Zhengtang Guo、2023 年 4 月 28 日、 科学の進歩.
DOI: 10.1126/sciadv.add8868