古代の谷は火星の過去の生命の手がかりを秘めているかもしれない

火星の南半球には、何百もの谷のネットワークがあり、地質学者を長い間悩ませてきました。彼らは、液体の水による浸食によってこれらの古代の窪地が作られたと考えています。これは、初期の火星が比較的暖かい場所であったことを示しているのです。しかし、過去のコンピューターモデルは、その期間の赤い惑星の状態は寒く、氷で覆われていたことを示唆しています。

最近、惑星科学者らは火星の谷を詳しく観察し、地球上の同様の地形と比較した。研究者らは、氷床の下を流れる水が谷のかなりの部分の形成に役立ったことを発見し、火星の初期の歴史に確かに寒冷で極寒の時代があったことを確認した。研究チームはこの研究結果を8月3日、ネイチャー・ジオサイエンス誌に発表した。

「火星は本質的には表面にごく少量の液体の水が残っている凍った惑星だったのか、それとも地球のような [水] 循環が支配的な惑星だったのか」と、アリゾナ州立大学テンピ校の惑星科学者で、今回の新研究の共著者であるアナ・グラウ・ガロフレ氏は言う。グラウ・ガロフレ氏によると、これまで研究者たちは 2 つの証拠の間で行き詰まっていた。1 つは火星が氷で覆われていたことを示唆するコンピューター モデル、もう 1 つは火星に雨や海、湖があったことを示唆する地質学的証拠だ。

新たな発見はこれら2つの情報源の間の溝を埋めるものであり、科学者が火星に生命が存在する証拠を探す研究をさらに進めるのに役立つ可能性があると彼女は言う。

グラウ・ガロフレ氏とその同僚が調査した谷は、地球上で生命が初めて出現した頃、推定39億～35億年前に形成された。谷は地球の南部高地に点在し、長さ数マイルの一本の谷から、ナイル川やミシシッピ川などの地上の川の支流に似た広大で複雑なネットワークまで様々である。

グラウ・ガロフレ氏とその同僚は、66 の異なるネットワークに属する 10,276 の谷を調査しました。谷の形状やその他の地形特性に基づいて、研究者はどのような侵食プロセスによって谷が形成されたかを特定できました。研究者は、谷がさまざまな方法で形成されたことを発見しました。特徴的な特徴を持つ 48 の谷のうち、3 つはおそらく湧水からの地下水によって表面に浸食され、9 つは氷河によって削り取られ、14 はおそらく川によって形成され、22 は氷床の下で形成されました。

最後の 2 種類の谷は互いに非常によく似ており、実際に同様の起源を持っています。

「それは表面を流れる水に過ぎませんが、氷に覆われているか、覆われておらず大気と接触しています」とグラウ・ガロフレ氏は言う。氷床下には配管システムのパイプのように氷河の水路が通っていると彼女は言う。

これらの谷は、グラウ・ガロフレと彼女のチームに、カナダ北極諸島のデボン島周辺にある谷を思い出させる。地球でも火星でも、氷河の谷は上り坂を流れる特徴がある、と研究者らは観察した。これは、氷床の圧力が谷に押し寄せ、厚い氷の地域から薄い氷の地域へと水が移動するときに起こる。「丘を登る谷があるが、これは川では決して見られない現象だ」とグラウ・ガロフレは言う。

川と氷床の両方によって作られた谷の存在は、古代の火星高原の一部の地域が氷のないままだったことを示している可能性がある。「それはまた、異なる時期に地形に刻み込まれた異なる気候を見ていることを意味する可能性もあります」とグラウ・ガロフレは言う。「火星のある時点では広範囲に氷河がありましたが、歴史上の別の瞬間には、この氷が後退して川が形成されました。」

しかし、これら2つの期間がいつ発生したのか、あるいはどちらが先に発生したのかはまだ明らかではない。NASAが最近打ち上げた探査車「パーサヴィアランス」が収集した岩石サンプルが、最終的にこの疑問を解明するかもしれないとグラウ・ガロフレ氏は言う。

古代の火星に氷床が存在したことで、この惑星は実際、より居住しやすいものになったかもしれない。氷床の毛布は、その下に生息するあらゆる生命体に安定した水の供給を提供し、これらの生物を大きな温度変化から保護し、太陽放射から守るだろう。

地球上の生命は、非常に多様な生息地で繁栄していると、この研究には関わっていないハーバード大学の惑星科学者ロビン・ワーズワース氏は指摘する。

「初期の火星が歴史の大部分を通じて本当に寒かったとすれば、古代生命の探索を多様な環境に広げる必要があることを示唆している」と、彼はポピュラーサイエンス誌への電子メールで述べた。「多くの谷のネットワークが氷河下で形成されたという彼らの結論は、謎に包まれた初期の火星の気候の性質について、驚くべき新しい視点を提供している。」