太古の火星の水はなぜ失われたのか？砂嵐と関連があった可能性が浮上| sorae宇宙のポータルサイト

NASAの火星軌道探査機MAVENのイメージ。 火星の大気と太陽風の相互作用などを調査している（Image Credit：NASA「s Goddard Space Flight Center）

アリゾナ大学月惑星研究所の大学院生シェーンWストーン氏などで構成された研究チームは、11月13日、太古の火星に存在したと考えられて大量の液体状態の水がどのように失われたのかについて、新しいシナリオを提唱しました。

太古の火星は、厚い大気があり、気候は穏やかで、その表面には、大量の液体状態の水が存在していた時期があったと思います。 しかし、現在の火星は涼しく乾燥し、その表面に液体の水が存在は確認されません。

は、過去の火星の表面にあった大量の液体水はどこに行ってしまったのでしょうか？

この点は、そのいくつかは、宇宙に逃げ、残りは永久凍土に今火星の地下に眠っているではないかと思われます。

研究チームが提唱する新しいシナリオは、このうち、宇宙に逃げていった水のことです。

今まで火星の大気中の水蒸気は、大気の高層で、太陽の光によって酸素分子と水素分子に分解されることで、その上にある水蒸気を通さない冷たい空気層を通過しているのでCO2 +などのイオンによっても、水素原子と酸素原子に分解され、軽く、宇宙空間に飛んでいくと思いました。

しかし研究チームは、NASAの火星軌道探査機MAVENの観測データの分析からこのプロセスに加えて、もう一つの水蒸気が分解される過程があることを突き止めた。水蒸気を通さないように冷たい空気層で水蒸気がイオンによって直接水素原子と酸素原子に分解されるということです。したがって、水蒸気は、より下層で分解された場合の10倍の速度で分解されていきます。

特に火星の夏によく見られる火星の名物である砂嵐が発生すると、このプロセスは、激しくなっています。なぜなら黄砂が発生すると、気温が上昇するため、急激に水蒸気が発生するが、このような気温上昇と黄砂風の力がかみ合って水蒸気が水蒸気を通さないこと冷たい空気層を大量に突破してしまうからです。

したがって2018年6月に起きた前火星規模の砂嵐は、この分野で通常の20倍の水蒸気が観察されると同時に研究チームによると、この砂嵐が続いた45日から1年（地球687日に相当）に失われる水の量が失われたと推定されるそうです。研究チームは、現在、火星の水が失われていく過程では、こちらが支配的であると考えています。

研究チームは、古代火星に水がなくなっていく過程では、このプロセスは、実際にどの程度の役割をしたのかは、このプロセスが開始された時期はいつなのかなど、さらに研究を進めたいとしています。

研究チームのシナリオをわかりやすく解説したイラスト（Image Credit：NASA / Goddard / CI Lab / Adriana Manrique Gutierrez / Krystofer Kim）

画像提供：NASAのゴダード宇宙飛行センター/ NASA /ゴダード/ CI研究所/アドリアナ万里せグティエレス/ Krystofer Kim
出典： NASA/アリゾナ大学
文/飯銅茂幸