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素晴らしい！科学者らが火星の謎のメタン爆発の発生源を特定

素晴らしい！科学者らが火星の謎のメタン爆発の発生源を特定

アラン・ボイル著

マーズ・エクスプレス
このアーティストの想像図に示されている欧州宇宙機関（ESA）の火星探査機「マーズ・エクスプレス」は、2003年から火星を周回している。（宇宙船画像提供：ESA / ATG Medialab、火星：ESA / DLR / FU Berlin、CC BY-SA 3.0 IGO）

これはエイプリルフールの、おならをする宇宙人についてのジョークのように聞こえるかもしれないが、これは本気だ。欧州宇宙機関の火星探査機「マーズ・エクスプレス」の科学者たちは、火星の悪臭を放つメタンの噴出がどこから来たのかわかっていると考えている。

提案されている説明は、生物学的というよりは、純粋に地質学的なものなので、どんな冗談も通用しないでしょう。

火星のメタンの発生源は、マーズ・エクスプレスによる以前の調査結果のせいもあり、15年間謎のままであった。

2004年、火星探査機の観測機器と地上観測によって、火星の大気中にメタンが存在する兆候が捉えられました。メタン分子は大気中で分解されるまで長くは続かないため、この発見は人々の注目を集めました。

これは、何らかのガス排出源が存在することを示唆しています。地球上で最もよく知られているガス排出源としては、動物の消化管やメタン生成細菌などが挙げられます。

発生源の特定は、ESAの微量ガス探査機やインドの火星探査機ミッションなど、それ以降に開始された火星探査ミッションの課題となっていた。

2013年、NASAの探査車キュリオシティが大気中のメタン濃度をより強く検知したことで、謎はさらに深まりました。メタンの濃度は季節周期で変化しているのではないかとの疑念も浮上しました。しかし、研究者たちは予想されていたその後の急上昇を検知できず、落胆しました。

本日、ネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載された論文で、マーズ・エクスプレスのチームは、キュリオシティが検知したのと同じと思われる物質を特定したと報告しました。科学者たちは、この発見を、ゲール・クレーターの探査車が着陸予定地の上空を飛行中に搭載された惑星フーリエ分光計によって収集されたデータのレビューに基づいています。

「大気中のメタン濃度が体積比で約15ppbと明確に検出された1回を除いて、全体としてはメタンは全く検出されなかった。その検出は、キュリオシティが約6ppbの急上昇を報告した翌日のことだった」と、ローマ宇宙天体物理学・惑星学研究所の研究主任著者、マルコ・ジュランナ氏はニュースリリースで述べた。

研究期間中に行われた他の 10 回の観測では、分光計に記録されるほど高いメタン濃度は示されませんでした。

ジュランナ氏とその同僚は、メタンの発生源を追跡するために、ゲールクレーターでマーズ・エクスプレスが記録したデータにさらに焦点を当てた。ある研究グループは、その地域を155×155マイル（250×250キロメートル）の正方形に分割し、大気循環の流れとガスの浸出パターンを考慮して、100万回のコンピューターシミュレーションを実行した。

別のグループは、地下メタンの放出に関連する可能性のある地質学的特徴をこの地域で探査しました。探索は、火星のアイオリス・メンサエ領域にあるゲール・クレーターの東側地域へと決定的な方向転換を遂げました。

火星のメタン
この標高地図は、NASAの探査車キュリオシティが2013年にメタン濃度の急上昇を観測したゲール・クレーターと、科学者たちがメタンの発生源と推測している地域を示しています。黒い点で示された地域は、浅い氷が地下のメタンを閉じ込めている可能性があると考えられています。この地域とゲール・クレーターの間にある格子状の断層が、地震活動の際にメタンを放出した可能性があります。画像をクリックすると拡大表示されます。(ESA Graphic / Giuranna et al.)

「浅い氷が存在すると推定される地域の下に伸びている可能性のある断層を特定しました。永久凍土はメタンを閉じ込めるのに最適な場所であるため、この氷が地下のメタンを閉じ込め、この氷を突き破る断層に沿って断続的に放出している可能性があります」と、ローマにある国立地球物理火山研究所の研究員で、本研究の共著者であるジュゼッペ・エティオペ氏は述べています。

「驚くべきことに、大気シミュレーションと地質学的評価はそれぞれ独立して実施され、メタンの起源が同じ地域にあることを示唆していることがわかりました」と彼は述べた。

論文の共著者であるベルギー王立宇宙航空研究所のフランク・ダーデン氏は、この研究結果は「火星におけるメタンの放出は、地球全体で絶えず補充されるものではなく、小規模で一時的な地質学的現象として特徴づけられるという考えを裏付けるものだ」と述べた。

これは、地震活動により地球上の地質発生源からメタンが放出される典型的なパターンです。

ESAチームの科学者たちは今後、過去数年間に記録された他のデータを再分析するとともに、マーズ・エクスプレスとトレース・ガス・オービターによる監視活動を継続する予定です。もし、検知を逃れようとしている火星人が放屁しているなら、彼らはもうしばらく我慢しなければならないでしょう。

ネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載された論文「火星におけるメタン急増とゲール・クレーター東側の発生源領域の独立確認」の著者には、ジュランナ、エティオペ、ダーデンに加え、セバスチャン・ヴィスカルディ、ロリ・ニアリー、ドロシー・エーラー、ヴィットリオ・フォルミサーノ、アレッサンドロ・アロニカ、パウリナ・ウォルケンバーグ、青木翔平、アレハンドロ・カルデシン＝モイネロ、ジュリア・マリン＝ヤセリ・デ・ラ・パラ、ドナルド・メリット、マリレナ・アモローソが含まれています。