NASAのローバー「パーサヴィアランス」が火星の歴史のパズルピースを集める

NASAのローバー「パーサヴィアランス」が火星の歴史のパズルピースを集める 天文・宇宙

NASAの火星探査機「パーサヴィアランス」は、最初の2つの岩石サンプルの採取に成功し、すでにその地域について新たな知見を得ています。9月6日に「Montdenier」と名付けられた最初のサンプルを採取した後、チームは9月8日に同じ岩石から「Montagnac」と名付けられた2つ目のサンプルを採取しました。

「Montdenier」と「Montagnac」のサンプルが採取された岩石と、前回のサンプル採取時の岩石を分析することで、火山活動や水が持続していた時期など、この地域の過去の歴史を解明することができるかもしれません。

南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所(JPL)が主導するこのミッションのプロジェクトサイエンティストであるカリフォルニア工科大学のケン・ファーリー氏は、

「最初の岩石が、居住可能な持続的環境を示しているようです。水が長い間存在していたことは大きな意味があります。」

と述べています。

ミッションの最初のコアサンプルとなった岩石は、玄武岩質で、溶岩流の産物である可能性があります。火山岩には結晶性の鉱物が含まれているため、放射性物質による年代測定に特に役立ちます。この岩石が火山起源であることは、科学者がその岩石が形成された時期を正確に特定するのに役立つでしょう。それぞれの試料を正しい順序で並べると、クレーターの歴史の中で最も重要な出来事の年表ができあがります。その中には、ジェゼロ・クレーターの形成、ジェゼロ湖の出現と消滅、太古の地球の気候の変化などが含まれています。

さらに、これらの岩石の中には塩分が含まれています。この塩は、地下水が流れて岩石中の元々の鉱物が変化してできたものか、あるいは液体の水が蒸発して塩が残ったものと考えられます。また、最初の2つの岩石コアに含まれる塩の鉱物は、古代火星の水の小さな泡を閉じ込めている可能性があります。これは、火星の太古の気候や居住性を知るための、微細なタイムカプセルとなる可能性がある。塩の鉱物は、地球上では古代生物の痕跡を保存することでよく知られています。

NASAのローバー「パーサヴィアランス」

NASAのローバー「パーサヴィアランス」が最初のコアサンプルを採取した「Rochette」と呼ばれる岩石には、2つの穴が見える。左側の「Montagnac」と呼ばれる穴は9月7日に、右側の「Montdenier」と呼ばれる穴は9月1日にローバーが掘削したものです。その下にはローバーが削った丸い点がある。 ©NASA/JPL-Caltech

「パーサヴィアランス」の科学チームは、クレーターに湖があったことをすでに知っていましたが、どのくらいの期間、湖があったのかは不明でした。例えば、洪水が急激にクレーターを満たし、50年の間に干上がってしまった可能性もあります。

しかし、コアサンプルを採取した岩石や、最初のサンプル採取時にチームが対象とした岩石に見られる変質レベルは、地下水が長い間存在していたことを示唆しています。

この地下水は、かつてジェゼロにあった湖に関連するものか、あるいは湖が干上がった後に岩の中を伝わってきたものかもしれません。これらの岩石を変化させた水が、数万年前から存在していたのか、数百万年前から存在していたのかはまだわかりませんが、過去にこの地域を微細な生物が住みやすい環境にするのに十分な期間、存在していたことは確かだと考えられます。

今回のミッションのプログラムサイエンティストであるNASA本部のミッチ・シュルテ氏は、「これらのサンプルは、将来的に地球上の実験室で分析される価値の高いものです。いつの日か、この岩石に含まれる鉱物が表している環境条件の順序と時期を解明できるかもしれません。これは、火星における液体の水の歴史と安定性という、大局的な科学的疑問に答えることになるでしょう。」と語ります。

次の目的地、「South Séítah」へ

「パーサヴィアランス」は現在、火星の歴史に関する深遠な疑問に答えるため、地球に持ち帰ることのできるサンプルをクレーターの底で探しています。有望なサンプルは、ローバーがシャーシに搭載しているチタン製のチューブに封入されており、将来のミッションで回収するために「パーサヴィアランス」が落下させるまで保管されます。「パーサヴィアランス」は、ミッションの後半で複数の「デポ」を作り、そこで将来のミッションが地球に持ち帰るためのサンプルを投下することになるでしょう。1つ以上のデポがあれば、特に貴重なサンプルを地球に回収できる可能性が高まります。

「パーサヴィアランス」が次にサンプルを採取する可能性のある場所は、656フィート(200メートル)離れた「South Séítah」という場所です。ここは、砂丘や岩石、岩の破片に覆われた一連の尾根で、ファーレイ氏はこの場所を「割れたディナープレート」に例えています。

探査機が最近採取したドリルサンプルは、ジェゼロ・クレーターの底にある最も若い岩石層の1つである可能性が高い。一方、South Séítahは、より古いものである可能性が高く、湖を含むクレーターの底を形成した出来事を理解するためのより良いタイムラインを科学チームに提供します。

10月に入ると、すべての火星探査機は、火星の太陽同期と呼ばれる期間中の保護措置として、数週間にわたって探査機の指揮から退きます。「パーサヴィアランス」がSouth Séítahで掘削するのは、その期間が終わってからになりそうです。

「パーサヴィアランス」の詳細

「パーサヴィアランス」の火星でのミッションの主な目的は、古代の微生物の痕跡を探すことを含めた宇宙生物学です。このローバーは、火星の地質と過去の気候の特徴を明らかにし、人類による赤い惑星の探査への道を開きます。また、火星の岩石とレゴリス(壊れた岩石や塵)を収集し、保管する最初のミッションとなります。

その後のNASAのミッションでは、ESA(欧州宇宙機関)と協力して、火星に探査機を送り、地表から密封されたサンプルを採取し、地球に持ち帰って詳細な分析を行います。

Mars 2020 パーサヴィアランス計画は、NASAの月から火星への探査アプローチの一部であり、月へのアルテミス計画も含めて、赤い惑星の有人探査に向けた準備を行います。

カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学がNASAのために管理しているJPLは、「パーサヴィアランス」ローバーの製造と運用管理を行っています。

Published by NASA(Sep 10, 2021)

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