2年前、イタリアの科学者チームは火星の南極付近に氷底湖を発見したと主張しました。同チームはこの主張を裏付ける更なる証拠を集めており、その中には、さらに多くの地底に液体の水が埋まっていると思われる場所の発見も含まれています。この新たな研究は火星に生命が存在する可能性を示唆していますが、その証拠に誰もが納得しているわけではありません。
本日Nature Astronomy誌に掲載された新たな研究によると、火星の地表下には私たちが認識しているよりも多くの液体の水が存在する可能性がある。この新たな論文では、2年前に発見された水塊に加え、火星南極の氷底で新たに検出された複数の水塊について説明している。
数十億年前、火星には液体の水が存在していましたが、現在ではほぼ消滅しています。その理由は完全には解明されていません。地球上の南極のボストーク湖など、同様の氷底湖には微生物が生息していることが知られているため、地表下に液体の水が存在する可能性は宇宙生物学者の注目を集めることは間違いありません。
公平を期すために言うと、もしこの液体の水が存在するとすれば（まだ大きな仮定の話だが）、それは非常に塩辛く、おそらく非常にドロドロしているだろう。この高塩分水溶液は、水の凝固点よりもはるかに低い温度でも液体のままだと、この研究の筆頭著者であり、ローマにあるローマ三大学准教授のエレナ・ペティネッリ氏は述べている。
「興味深いことが起こっていますが、火星に液体の水が存在するという話になると、証明のハードルが非常に高くなります」と、NASAジェット推進研究所のレーダー科学者キャシー・スチュアマン氏はメールで述べた。「本当に説得力を持つためには、ほとんどの科学者は他のデータや証拠によって裏付けられることを望むでしょう」と、今回の研究には関与していないスチュアマン氏は述べた。
2018年、ペッティネッリ氏とその同僚は、マーズ・エクスプレス衛星に搭載された火星地下電離層探査レーダー（MARSIS）を用いて、ウルティミ・スコプリと呼ばれる領域に氷底湖の兆候を発見した。レーダーデータは、地表から1マイル（約1.6キロメートル）下に幅12マイル（約20キロメートル）の水域を示しており、研究者たちはこれを氷底湖、あるいは液体の水の塊と解釈した。
興味深い発見ではあったが、想定される湖の起源、それに伴う流体力学、そしてスチュアーマン氏の説明によると、この湖全体の妥当性など、いくつかの疑問が未解決のまま残されていた。ペティネッリ氏と彼女のチームにとって、この水域が単一の現象なのか、それとも多くの現象の一つなのかという重要な未解決の疑問があった。
「複数の湖の発見は、その疑問に答えを与え、氷河下の液体の水が一般的である可能性を示しています」とペッティネッリ氏はメールで述べています。「これは、液体の水の形成と安定化という地球規模のプロセスについて考察することを迫ります。これは、火星の過去と現在の気候、地質、そして居住可能な条件を理解するための重要なパズルのピースです。」
新たな研究でも研究チームはMARSISを再び使用しましたが、今回は以前よりもはるかに広い範囲をスキャンし、幅300キロメートル（190マイル）の領域にレーダーを反射させました。そして、地球上の氷河下湖、具体的には南極、グリーンランド、カナダ北部にある湖の検出に科学者が用いている同様の手法を適用しました。
「この地域の氷河下水の範囲を明らかにしたかったため、新たなデータを取得し、研究対象地域において前例のないレーダー網羅率を達成しました」とペティネッリ氏は述べた。「MARSISデータセット全体を分析する新しい手法を用いました。これは、陸上の極地氷床に通常適用される信号処理手順に基づいています。最終的に、新たな結果を従来の方法と比較したところ、非常に類似した結果が得られました。」彼女はさらに、この新しい手法によって「結果の妥当性と信頼性に確信を持つことができました」と付け加えた。
スチュアーマン氏によると、この新たな論文は極冠直下の陸地の滑らかさと、この地域と周辺地域との物理的な違いについて論じているという。「レーダーデータでこの地域がいかに特異に見えるかについては、異論を唱えるのは非常に難しい」と彼女は述べた。
新たな論文は、2019年に発見された湖の液体としての性質をさらに裏付けたと主張しているだけでなく、近隣でさらに3つの小さな水塊も発見しました。新たな分析によると、水は同じ地域に集中していますが、乾燥した岩盤に囲まれています。
「私たちの研究結果は、ウルティミ・スコプリで液体の水塊が検出されたという主張を裏付けるものであり、近隣に他の湿地帯が存在することを示唆しています」とペッティネッリ氏は述べた。「この水は、火星の極地で形成されることが知られており、氷点下をはるかに下回る温度で地質学的に重要な期間存在することが分かっている、高塩分の過塩素酸塩塩水であると考えられます。」
スチュアーマン氏は、この新たな論文は火星に微生物生命が存在する可能性について重要な意味を持つと述べたが、研究に対しては若干の留保を表明した。
「正直に言うと、この論文は多くの議論を巻き起こすだろうと予想しています」と彼女は述べた。「現在の火星に大量の液体の水が存在する可能性があるという考えは、あまり支持されていない仮説です。」
例えば、スチュアーマン氏は、研究チームが地球の氷底湖を検出する手法を用いており、それが「全く別の惑星」でも有効であることを示すための「交差検証」を一切行っていないことを懸念している。また、レーダー信号が氷底湖に対応するかどうかを判断するために研究チームが用いた基準（これも地球科学から借用したもの）は、「この研究では満たされていない」とスチュアーマン氏は述べた。研究で引用されている基準を用いると、「湖であると明確に判断されるには4つの異なる特性を満たす必要がある」が、「入手可能なデータを考慮すると、これらのうち3つ以上を満たすことは不可能であり、つまり、著者自身の定義によれば、この場合の湖は『明確』ではない」ということになる。
ペティネッリ氏は、今後の研究を見据えて、これらの地形をより詳細に解明したいと述べた。地形の形状は、地球上の氷河下湖の存在を科学者が特定するための重要なパラメータであるためだ。しかしながら、MARSISの限界により、チームは「岩盤の地形的変化を特定することができず、いくつかの重要な疑問が未解決のままとなっている」。さらに、チームは火星上で同様の地域を探し、もし存在すると仮定すれば、同様のスキャンを実施する予定だとペティネッリ氏は述べた。
https://gizmodo.com/a-guide-to-the-unearthly-oceans-in-our-solar-system-1844858178
火星の南極の地下に塩分を含んだ液体の水が存在するという主張は物議を醸すかもしれないが、見た目ほど突飛なものではない。他の研究が示しているように、私たちの太陽系は驚くほど湿潤な場所だ。ただ、それが目に見える形で現れることは稀なのだ。
