すでに知っていた河川より古い河川

NASAがパーサヴィアランスの着陸地点としてジェゼロクレーターを選定した際、その理由は明白でした。軌道画像には、堆積物を運ぶ河川が静止水域に流入する際に形成される堆積物である、扇形の河川デルタが明確に写っていました。しかし、パーサヴィアランスのRIMFAX地中探査レーダー機器からの新しいデータは、軌道カメラには決して見えないものを明らかにしました。地質学者が地表で研究してきたデルタの下、数十メートル埋もれた、より古い2番目の河川デルタです。

『サイエンス・アドバンシズ』誌に発表されたこれらの知見は、火星の遠い過去は、目に見える地質学が示唆するよりも、さらに湿潤で地質学的に複雑な世界だったことを示しています。

RIMFAXが地下をどのように見るのか

火星地下探査レーダー画像装置は、ローバーの車輪が10センチメートル進むたびに低周波ラジオ波を地面に発射します。これらの波が異なる密度の物質の境界に当たると、信号の一部が地表アンテナに反射されます。これらのエコーの時間、強度、特性を分析することで、科学者たちは地下の2次元垂直断面を構築します。これは地質学的な超音波検査に相当します。

ジェゼロクレーターの床を78回横断した間に、ローバーは35メートルを超える深さに到達するレーダー探測データを収集しました。これは、RIMFAXが過去の調査キャンペーンで得ていた深さの約2倍です。その深度で、機器は急峻に傾斜した反射体を検出しました。これは、流動する河川によって堆積された交差層状の堆積層の典型的なレーダー特性です。河川は湖へのデルタを構築する際に、物質をパルス状に堆積させていました。

より深く、より古い水系

埋もれた反射体の幾何学的形状は多くを物語っています。交差層状の地層は、プログラデーション（前進するデルタの前縁に積み重なる傾斜地層）と一致する角度で傾斜しています。この構造は、上位に位置し、より良く知られたデルタ堆積物を特徴付ける、ほぼ水平な反射体とは異なります。これは、2つのシステムが異なる時代に形成され、異なる水文体制下である可能性があることを示唆しています。

主著者のEmily Cardarelliと同僚たちは、埋もれた堆積物は地表の西デルタより大幅に古いと結論付けています。彼らの解釈は、ジェゼロが少なくとも2つの異なる河川・湖活動フェーズを経験し、侵食または堆積の期間によって分離され、より古いデルタが火山物質または風成物質の下に埋もれたということです。

両システムの年代推定は、それらをノアキス期と初期ヘスペリア期（約35～40億年前）に位置付けています。この時期、火星は地質学的意味で有意な時間スケールで液体の水を維持できるほど厚い大気を持っていたと考えられています。

生命の探求への影響

河川デルタは、広大な流域から運ばれてきた有機物を濃縮・保存するため、天体生物学にとって最も魅力的な対象の1つです。古代の微生物生命がジェゼロ流域に存在していたなら、デルタの前積層床に堆積した堆積物は、その証拠が埋蔵され、放射線から保護される最適な場所の1つであったはずです。

埋もれたデルタはパーサヴィアランスの地表観測機器には直接アクセスできません。35メートルまで掘削することは、現在のローバー能力をはるかに超えています。しかし、その発見は火星サンプルリターンミッションの計算を変えます。ローバーは目に見えるデルタとクレーター床から岩心サンプルを採取してきました。この新しい知見は、より深い地下のサンプルが、さらに古く、より良好な状態で保存された潜在的な生物シグネチャリポジトリを表す可能性があることを示唆しています。

ジェゼロの結果は、中国の祝融ローバーがウトピア平原で得たレーダー発見と呼応しています。祝融は、古代の広大な海を表す可能性のある埋もれた海岸線を検出しました。この2つのデータセットが合わせて、火星が複数の緯度帯と地質時代を通じて水文学的に活動していた惑星の図が描かれます。これは、その惑星が生命をおそらく支えるのに十分な長さの間、居住可能であったという場合を強化しています。

この記事はMashableの報道に基づいています。元の記事を読む。