NASAの火星探査機インサイトは、火星内部の謎を解き明かすことをミッションとしています。塵に覆われた太陽電池パネルが十分な電力を供給できなくなるまで、あと数ヶ月しか残されていないと思われます。しかし、機能不全に陥った探査機の機器は、赤い惑星における火山学と地震学への理解を深めるべく、引き続きその働きを続けています。
本日発表された3本の論文（2本は『サイエンス』誌に、1本は『ネイチャー アストロノミー』誌に）は、火星の内部、地震波、さらには昨年火星に衝突した2つの大きな隕石の詳細を明らかにしている。
火星に隕石が衝突
新たな論文の一つは、2021年12月に火星に衝突した隕石によって引き起こされた新しいタイプの地震波について記述しています。この衝突によって発生した地震波は火星の表面を伝わり、インサイトによって検出されました。このタイプの地震波が地球外で観測されたのは今回が初めてです。
また、インサイトが火星内部ではなく、火星全体を見ることができたのも今回が初めてでした。「火星の表面波が検出される前は、火星の地殻に関する私たちの理解は、インサイトの着陸地点の真下に限られていました。なぜなら、マントルの深部まで届く実体波しか使っていなかったからです」と、論文の筆頭著者で、チューリッヒ工科大学の地球物理学者ドヨン・キム氏は、ギズモードへのメールで述べています。
探査波は火星の地殻に関する新たな情報を明らかにしました。火星北部の地殻は、インサイトの直下よりも密度が高いことが分かりました。しかし、表面波は火星南部の高地と北部の低地で同様の速度で伝播しており、地殻（少なくとも地表から18.64マイル（約30キロメートル）まで）は全体的に組成が似ている可能性が高いことを示しています。
火星隕石に関するもう一つの論文では、12月24日の衝突と9月18日の衝突の2つの衝突イベントが言及されており、これらの衝突イベントによってクレーター群が形成された。9月の衝突クレーターのうち最大のものは幅約120メートル、12月のクレーターは約140メートルの幅だった。
12月の衝突現場は、2006年から火星表面の観測と撮影を行っているマーズ・リコネッサンス・オービターによって確認された。このクレーターは、探査機が通常見る衝突クレーターよりもはるかに大きかった。
NASA惑星科学部門のロリ・グレイズ部長が本日行われた記者会見で述べたところによると、クレーターを形成した小惑星の直径はおそらく17～33フィート（5～10メートル）だったという。
「火星の地殻、内部、そしてその他多くのことについて、私たちは多くのことを学びました」とグレイズ氏は語った。「締めくくりとして、これは素晴らしい科学の集大成となる成果です。文字通り、華々しく幕を閉じました。」
火星は地震とマグマで騒がしい？
インサイトはこれまでに1,300回以上の火星地震（火星全体に地震波を送る微動）を検出しました。この微動は、着陸機の地震計で検出可能です。これらの火星地震は、火星の地殻から核に至るまで、火星内部の理解を目指す惑星科学者にとって非常に重要です。ひいては、これらの発見は火星の形成過程や、現在の地球物理学的活動の実態を明らかにする可能性があります。
4月と5月、インサイトはわずか2週間の間に、これまでで最大の火星地震を検知しました。最大のものはマグニチュード5で、地球では強く感じられるものの被害は軽微なものでした。
しかし、研究者たちは地震の起源がどこで発生したのか確信が持てなかった。火星の微動は地震波を火星内部で跳ね返すためだ。インサイトが波を検出する頃には、その起源は不明瞭になっている可能性がある。
1,300回以上の地震に関する新たな分析の結果、最近の約20回の地震の震源地が、岩だらけの裂け目が特徴的なエリシウム平原の一帯、ケルベロス・フォッサエの中央部にあることが判明しました。この地域で発生した低周波の火星地震とケルベロス・フォッサエの画像を比較した研究チームは、この地域に黒い塵を発見しました。これは、過去5万年間に火山活動が起こった可能性を示唆しています。科学者たちは、火星に現在も活火山が存在するかどうかについて議論を続けています。
「地震のスペクトル特性は、地殻が弱く、比較的柔らかいことを示唆しています」と、ETHチューリッヒの地球物理学者で論文の筆頭著者であるサイモン・シュテーラー氏は、ギズモードへのメールで述べています。「基本的に、低音です。硬いガラスではなく、柔らかい蝋燭を割った時のような音です。」
この特徴の柔らかさから、シュテーラー氏のチームは火星内にマグマ（溶岩）がまだ存在する可能性があると推測した。
数十億年前、火星は火山活動が非常に活発でした。インサイトから約3200キロメートル離れた探査車パーサヴィアランスでさえ、探査を予定していた堆積層の代わりに、科学者の予想を上回る量の火山岩を発見しています。しかし、ケルベロス・フォッサが今もなお活動しているという事実は、火星の地表の形成に火山活動が依然として影響を与えている可能性を示唆しています。
NASAは5月に、インサイト探査ミッションは2022年12月までに終了する見込みだと発表しましたが、6月には、探査機の寿命よりも科学データの収集を優先したいため、ミッションはそれより早く終了する可能性があると発表しました。結局のところ、科学研究を行わないのであれば、科学ミッションを実施する意味などあるのでしょうか？
9月、NASAの広報担当者はGizmodo宛てのメールで、着陸機は10月下旬から1月の間に寿命を迎える可能性があると伝えました。実際の寿命は、太陽電池パネルに付着する塵の量によって決まります。火星の塵は非常に細かく、静電気力によって火星上のロボットに付着します。（科学者たちはこの問題の解決策を模索してきましたが、インサイトの打ち上げには間に合いませんでした。）
最近のチームは、インサイトが停止する前にさらに有用なデータを送信してくれることを期待している。シュテーラー氏によると、チームはインサイトがあと4～8週間ほど滞在すると予想しているが、これは1年前から予想していたことだ。インサイトの主任研究員であるブルース・バナード氏も、本日のNASA記者会見で同様の見通しを示した。
インサイトのチームは、手に負えない塵と戦い、塵を少しでも落とそうとパネルに土を投げつけることさえしました。これは避けられない事態を遅らせたに過ぎませんが、インサイトは既に予想以上の成果を上げています。
インサイトが最終的に電源を切ると、火星にはもう地震観測ステーションは残らない。着陸機の終焉は、ええと、もうすぐそこだ。しかし、火星におけるその精力的な活動は期待を上回るものだった。
続き：ウェッブ宇宙望遠鏡が初めて火星を撮影
