火星の謎が解明？暗い筋は塩水の痕跡と関連

科学者たちは長年、火星の表面に現れては消える黒い筋に頭を悩ませてきたが、今ではその筋は塩水の滴りによって生じたものだと自信を持って断言している。

月曜日にネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載された研究結果は、火星に液体の水が時折存在することを示す、これまでで最も確かな証拠となる。この研究は火星生命に関する新たな憶測の波を引き起こす可能性が高いが、発表前に広まった息を呑むような報道を正当化するものではないだろう。

「NASA​​は火星に生命を発見したのか？」と、週末のある見出しが問いかけました。端的に言えば、答えは「ノー」です。しかし、NASAはこの研究を「重要な科学的発見」と呼び、記者会見を予定するほど高く評価しました。

NASAの宇宙科学担当次官ジョン・グランズフェルド氏は、今回の研究結果により「『火星に現在生命が存在するのか？』という疑問を探るために宇宙生物学者や惑星科学者を火星に派遣することが、さらに急務となっている」と述べた。NASAの長期計画では、2030年代に宇宙飛行士が火星とその衛星を訪問することになっている。

NASAの火星探査機マーズ・リコネッサンス・オービター（MRO）の画像には、繰り返し斜面線として知られるこの縞模様が映し出されています。火星の温暖な季節には、急斜面に黒い縞模様が現れ、幅は最大5メートル、長さは数十メートルから数百フィートに及びます。この縞模様はやがて消えますが、翌年、気温が華氏マイナス10度（摂氏マイナス23度）という蒸し暑いレベルまで上昇する場所で再び現れます。

科学者たちは長い間、この縞模様は火星の表面を流れ下る塩水の流れや浸出によって生じたのではないかと考えてきたが、これまで直接的な証拠はなかった。

最新の研究で、ジョージア工科大学の研究者ルジェンドラ・オジャ氏とその同僚は、探査機に搭載された小型火星探査画像分光計（CRISM）が収集した画像の単一ピクセルを分析した。水そのものは検出されなかったものの、塩水に典型的に残る塩類の化学的特徴、特に数種類の過塩素酸塩の存在を確認した。

研究者たちは、このような塩の存在によって、たとえ純粋な水の氷点下であっても、水が液体状態で存在することが可能になるだろうと理論づけている。「これらの結果は、現代の火星において、季節的に温暖な斜面が液体の水を形成しているという仮説を強く支持する」と研究者たちは述べている。

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彼らは、水源として3つの可能性を示唆している。氷河の融解（彼らは「可能性は極めて低い」と述べている）、地下帯水層からの季節的な流出、そして大気中の水蒸気の吸収（潮解と呼ばれるプロセスによって地表に薄い塩水の膜を形成する可能性がある）である。オジャ氏らは、チリのアタカマ砂漠を例に挙げている。アタカマ砂漠では、地球上で最も乾燥した地域の一つで、潮解が塩を好む微生物群集を支えている。

「ここで説明された検出は、火星のこれらの特異な地域のさらなる宇宙生物学的特徴の解明と探査を正当化するものである」と研究者らは書いている。

このような発見は、将来の火星探査において、繰り返し出現する斜面線を潜在的なターゲットに変える可能性を秘めています。科学者たちは既に、アタカマ砂漠で発見されるような微生物を検出できる機器を開発しています。しかし、急斜面に着陸機や探査車を設置することは、非常に困難な課題となるでしょう。

「宇宙服を着た宇宙飛行士が宇宙へ行って調査するのは簡単なことです」とグランスフェルド氏は述べた。「しかし、探査車にとっては非常に困難なので、実現にはもう少し時間がかかるでしょう。」

来年打ち上げ予定のNASAのインサイト着陸機や欧州宇宙機関（ESA）のエクソマーズ2018ローバーといった将来のミッションには、火星の地下を採取するためのドリルが搭載される予定だ。最新の発見は興味深いものだが、グルンスフェルド氏は、繰り返される斜面は火星生命の探索に最適な場所ではないかもしれないと述べた。

「もし私が火星の微生物だったら、おそらくこれらのRSLの近くには住まないでしょう」とグランスフェルド氏は言った。「もっと北か南、高緯度、地表下、かなり深い地下、そして淡水氷河がもっとある場所に住みたいと思うでしょう。私たちはそのような場所が存在するのではないかと疑っているだけで、実際に存在するという科学的証拠もいくつか持っています。そして、それが今後の探査の課題です。」

この研究には関わっていないNASAエイムズ研究センターの宇宙生物学者クリス・マッケイ氏も、暗い筋は生命を探すのに最適な場所ではないという点には同意した。

「地球上のすべての生命は、成長や繁殖のために液体の水を必要とします」と彼はGeekWireへのメールで説明した。「生命は乾燥状態で休眠状態になることがあります。塩化ナトリウム（通常の塩）の塩水も生命にとって問題ありません。しかし、地球上には生命にとって塩分が強すぎる塩水が存在します。最も有名なのは南極のドン・ファン・ポンドです。これは地球上で最も塩分濃度の高い液体の水で、飽和塩化カルシウムで構成されています。この塩水では何も生きられません。」

マッケイ氏は、火星で観測された塩水の痕跡は過塩素酸塩の飽和溶液であると指摘した。「この塩水は、ドン・ファン池の塩化カルシウム塩水よりもさらに塩分濃度が高い」と彼は述べた。「このような塩水は生命の存在には適しておらず、生物学上も興味深いものではない。しかし、この結果は地質学的に興味深いものだ。」

「火星の繰り返し斜面線状構造における水和塩のスペクトル証拠」の著者には、オジャ氏のほか、メアリー・ベス・ウィルヘルム氏、スコット・マーチー氏、アルフレッド・マキューエン氏、ジェームズ・レイ氏、ジェニファー・ハンリー氏、マリオン・マッセ氏、マット・チョイナッキ氏が含まれています。