キュリオシティ、火星の土壌で水と毒物を発見

着陸し、少し動き回り、無害な岩にぶつかる様子をご覧いただきました。NASA の探査機 Curiosity が地球に送信してきた科学データについて、さらに詳しく知ることができます。今日、世界中の科学者チームが Curiosity の科学機器で採取された最初のサンプルを分析した 6 つの論文を発表しています。

研究は、火星が将来の人類の訪問者にとってどれほど住みやすい場所であるかを見極めようとした。また、火星の地質学的歴史の手がかりも探した。火星の土壌には、加熱すれば抽出できる少量の水と、探検家が注意しなければならない少量の有毒化学物質が含まれていることが判明した。

ここでは、私たちが注目した研究結果と、私たちが見逃した興味深い論文へのリンクを紹介しています。よい旅を、Curiosity さん。

窮地に立たされる

キュリオシティが火星で最初にしたことの一つは、ロックネストと呼ばれる砂と塵の塊から物質をすくい上げることだった。（科学者たちは、それが岩の小さな巣のように見えると思ったと、NASAゴダード宇宙飛行センターの副所長ローリー・レシン氏はサイエンス・ポッドキャストに語った。）その後、探査車はChemCam、CheMin、火星サンプル分析（SAM）機器を使用して火星の土壌サンプルを調べた。

分析の 1 つで、キュリオシティは、ベビー アスピリンの半分ほどの大きさの土壌サンプルを摂氏約 835 度 (華氏約 1,535 度) まで加熱しました。この温度では、土壌のミネラルが分解し、揮発性ガスが放出されます。国際的な科学者チームは、サンプル中に水蒸気、二酸化硫黄、二酸化炭素、酸素が、この順に多く含まれていることを発見しました。

つまり、サンプルのかなりの量、重量の約 1.5 ～ 3 パーセントが水だった。「私にとっては、将来の人類探検家にとって良い資源となるので興味深いことです」とレシン氏は言う。「2 パーセントの水分は、たとえばこの土 1 平方フィート、いや、1 立方フィートを加熱すると、約 2 パイントの水が取れることを意味します」。地球の土には火星の約 10 倍の水分が含まれている。

この調査とその他の土壌分析から、ひとつのテーマが浮かび上がってきた。それは、キュリオシティとその前身であるパスファインダー、スピリット、オポチュニティは、火星のさまざまな場所でほぼ同じ土壌組成を発見したということだ。これは、火星のどこにでも水分を含んだ土壌があるということを示唆している。また、火星の何らかのプロセスによって、表面全体で土が均一に混ぜられているか、火星の地殻の組成がどこでも同じであることを意味する可能性もある。

（原論文を参照）

キラーダート

加熱分析から得られた他のガスから、科学者たちは火星の土壌にどんな鉱物が出現したかを知ることができた。しかし、将来火星を訪れる人にとっては悪い知らせもあった。酸素は塩素ガスとともに放出された。これは、土壌のごく一部に過塩素酸塩が含まれていることを示している。過塩素酸塩は摂取すると有毒だ。「今、そこに過塩素酸塩があることを知っておくのは良いことだ」とレシン氏は言う。「人類が火星に行き、そこらじゅうに塵が舞い上がっているときのために計画を立てることができる。その問題にどう対処するのだろうか？」

（原論文を参照）

オーガニックなし

キュリオシティはいわゆる有機化合物を発見しなかった。有機化合物という名前は、必ずしもその化合物が生物由来であることを意味するわけではない。有機化合物には、科学者が生命の構成要素であると考える炭素などの元素が含まれている。そのような化合物は、将来の火星探査者にとって重要になるかもしれない。

レシン氏によると、火星の表面は大量の放射線やその他の厳しい条件にさらされているため、科学者たちは火星の地下深くに有機化合物が隠されているという希望をまだ抱いている。キュリオシティにはそれを見つけるためのドリルが搭載されている。

珍しい岩

着陸後43日目の火星日、キュリオシティはこれまで人類が発見した火星の岩石とは異なるピラミッド型の岩石に遭遇した。科学者たちはこの岩石を、2012年に亡くなったキュリオシティの元主任表面運用システムエンジニアにちなんでジェイク・マティエビッチと名付けた。

分析の結果、Jake_M の鉱物の比率は他の火星の岩石とは異なることがわかった。しかし、この岩石は地球のムゲアライトによく似ている。ムゲアライトは海洋島や大陸の裂け目に見られる珍しい種類の岩石である (Glamorous)。Jake_M は地球のムゲアライトに非常に似ているため、研究チームは論文の中で、もし Jake_M を地球で見つけたとしても、それが火星から来たものだとは分からないだろうと書いている。ムゲアライト (および Jake_M) は火成岩であり、つまりマグマから形成されたものである (他のミッションでは火星で他の火成岩が発見されているが、ムゲアライトのような岩石は発見されていない)。

研究チームは Jake_M の化学組成を利用して、それがどのように形成されたかを推測した。マグマに大量の水が含まれるか、高圧、またはその両方が必要だったと思われる。これは火星の地殻の下に水が存在する可能性があることを示す証拠である。

（原論文を参照）

火星の土がさらに増える

もっと知りたいですか? キュリオシティの X 線およびレーザー機器がロックネストで発見した 2 種類の土壌に関する論文があります。1 つは、他の探査車が他の場所でも発見した細粒タイプの土壌です。もう 1 つは、ロックネストに特有の粗粒タイプの土壌です。

この論文は、ロックネストの土壌を特徴づけ、結晶構造のある土とない土の両方を調べています。非結晶質のものは、ハワイの土壌に似ています。

この論文では、火星の風を遮る障害物の風下側にあるロックネストの近くの砂地を調査します。

キュリオシティは今どこにいますか?

小さな探査車は今もゲイル・クレーター内にあり、全速力でシャープ山に向かって移動している。シャープ山には、科学者に火星の歴史についてさらに詳しく教えてくれる地層がある。この山には有機化合物も含まれているかもしれない。

途中で5回の休憩が予定されており、その間にキュリオシティはサンプルを採取し、さらなる科学調査を行う予定だ。探査車は最近ウェイポイント1を通過した。