火星の南極の下にあるきらめく「湖」はまったく別の何かかもしれない：サイエンスアラート

Jul 29, 2023

科学者たちは、火星の南極の氷床の下に隠れている液体の水の湖だと考えていたものが、実は…ただの古い岩石だったことが判明する可能性があります。

新しい分析により、赤い惑星の地下水と解釈される明るく輝くレーダー信号も地層によって生成された可能性があることが判明した。 これは明らかな結論ではありませんが、その下に何が潜んでいるかを確実に判断するには、より強力な証拠が必要であることを示唆しています。

コーネル大学の天文学者ダン・ラリッチ率いる研究チームは、「液体の水やその他の希少物質を使用することなく、薄層干渉の自然な結果として同様の反射が生成されることを今回実証した」と新たな論文で書いている。

「この結果は、他の最近の研究と組み合わせると、南極の層状堆積物（SPLD）の下に液体の水が見つかる可能性について疑問を投げかけます。」

この謎の信号は数年前、欧州宇宙機関の衛星探査機マーズ・エクスプレスによって収集されたレーダー・データで初めて検出された。 そこで、科学者たちは火星の南極の氷床の下に、異常に反射する物質のパッチを発見した。

その後の検索では、より明るく輝く地下パッチが発見され、最初のパッチが何であれ、それが唯一のものではなかったことを示唆しています。

さらに興味深いことに、同様の輝く斑点がここ地球上でも発見されており、それも南極の氷の下に埋もれていました。 これらはボストーク湖などの氷底湖で、南極の氷の下に液体貯留層のネットワークを構成しています。

このことから科学者たちは、火星にも同様の液体貯留層が存在する可能性があるという結論に達した。 落とし穴が 1 つだけあります。火星は氷の層の下で加圧されており、塩の存在によって凝固点が下がっているため、液体の水が存在するには寒すぎると考えられています。

では、光る斑点とは何でしょうか？ 調査するために、ラリッチらは、火星で発生することが知られている 4 つの物質の層を使用してシミュレーションを実施しました。

地中レーダーは、物体または表面で電波を反射することによって機能します。 これらの電波が反射されるまでの時間と強さによって、惑星の表面の下にある物質の特性が明らかになりますが、必ずしもその物質が何であるかはわかりません。

研究者らは、水の氷、二酸化炭素の氷、玄武岩、大気の模擬層をさまざまな構成と厚さで作成し、それぞれがレーダーパルスを特定の方法で反射する特性を備えています。

次に、これらの構成がどのような信号を生成するかを計算しました。 そして彼らは、マーズ・エクスプレスの観測と同じくらい明るいもの、つまり二酸化炭素の氷の2層の間に挟まれた、埃っぽい水の氷の層を発見した。

「水の氷の中に埋め込まれたCO2層を使用しました。それは、氷冠の表面近くにCO2がすでに大量に存在していることが分かっているからです」とラリッチ氏は説明する。

「しかし原理的には、岩石の層や特に粉塵の多い水の氷を使用することもでき、同様の結果が得られたでしょう。この論文の要点は、実際には、基底層の組成は層の厚さと間隔よりも重要であるということです。 」

きらめく信号が液体の水ではない何かによって生成された可能性があるという最近の示唆はこれだけではありません。 昨年ある研究チームは、凍った粘土が同レベルのレーダーの輝きを生み出すことを発見し、今年初めに別の研究チームが、その発生源として火山岩（火星に豊富にある）を提案した。

火星について私たちが知っていることとより一致する岩石や氷の層の追加により、水の説明は可能性からさらに遠ざかっているようです。

火星の液体の水は火星への将来の有人飛行だけでなく、火星の過去、そしておそらく現在の居住可能性にさえ影響を与える可能性があるため、これは残念なことだろう。

しかし、実際には決して分からない可能性もあります。

「私たちが行った研究のどれも、地下に液体の水が存在する可能性を反証するものではありません」とラリッチ氏は言う。 「私たちは、干渉仮説の方が他の観測結果とより一致していると考えているだけです。訓練以外のことによって、この議論のどちらの側が決定的に正しいか間違っているかを証明できるかどうかはわかりません。」

パッチの深さ、火星までの距離、そこに物を運ぶことの難しさ（特に重い掘削機械）を考慮すると、それはすぐには起こりそうにありません。

チームの研究は Nature Astronomy に掲載されました。