火星の岩石にはこの惑星の太古の過去の記録が保存されているが、NASAの探査車キュリオシティによる驚くべき発見により、火星の岩石の一部ではその歴史が完全に消去されていることが明らかになった。
NASAの火星探査機キュリオシティの主な目的は、火星における過去の居住可能性を評価することです。一方、新たに火星に到着したパーセベランス探査機は、過去の生命の痕跡や兆候を実際に発見することを目指しています。この目的のため、キュリオシティは、粘土鉱物で満たされたゲールクレーターの堆積岩を調査してきました。粘土は、生命にとって重要な構成要素である液体の水が過去に存在したことを示唆するため、居住可能性の重要な指標です。
6輪の探査車「キュリオシティ」は、化学鉱物学装置（CheMin）を用いて、シャープ山の麓に沿って掘削された堆積層のサンプルを分析してきました。2019年には、ヴェラ・ルビン海嶺からグレン・トリドンに至る偶然の経路が発見され、約35億年前に火星の湖で形成された泥岩層を調査することができました。
探査車は400メートル（1,310フィート）未満の距離にある2つの地域からサンプルを採取しました。本日Science誌に掲載された研究では、この2つの地域に予想外の違いが見られました。ある地域では粘土鉱物の量が予想の半分しか含まれていなかったのです。ところが、この古代の泥岩は鉄酸化物で満たされていました。興味深いことに、鉄酸化物こそが火星を象徴する赤い色彩の源なのです。
両方の岩石の泥岩は同じ時代と場所に遡るため、粘土鉱物の含有量は同程度であるはずです。この驚くべき発見により、NASAエイムズ研究センターのトム・ブリストウ率いる研究者たちは、粘土が欠落している理由を解明する必要がありました。確かに、古代の岩石は歴史の宝庫として知られていますが、今回の研究が示すように、自然の地質学的プロセスによってこの記録が覆される可能性があります。
何が起こったのかを説明するため、研究チームは、真上にある硫酸塩鉱床から水が粘土層に浸透したというシナリオを仮定した。塩分濃度の高い塩水がかつての湖の底の砂粒を通り抜け、その下にあるミネラル豊富な層を永久に変化させたのだ。
「かつては、ゲール・クレーターの湖底に粘土鉱物の層が形成されると、数十億年もの間、形成された瞬間の姿をそのまま保っていたと考えられていました」とブリストウ氏はNASAの声明で説明した。「しかし、その後、塩水が一部の場所でこれらの粘土鉱物を分解し、実質的に岩石の記録をリセットしたのです。」
ブリストウ氏は電子メールで、この新たな研究は、着実に明らかになりつつある古代火星の居住可能性に関する状況に新たな一面を加えるものだと述べた。
「これは、流体が堆積後も長きにわたりゲールクレーターの岩石中を移動し続けていたことを示すこれまでの証拠を裏付けるものです」と彼は説明した。「また、地球化学的勾配が存在していたことも示しています。岩石の一部が他の部分よりも影響を受け、流体の化学組成が変化したのです」とブリストウ氏は述べ、生物は「地球化学的勾配を利用してエネルギーを捕捉できる」と付け加えた。
研究によると、このプロセスはかつての湖の底全体で均一ではなかった。湖が液体の水を失った後に起こったためだ。ゲイル・クレーターの地下水は引き続き流れ続け、同時に地表下で化学物質を運び、溶解させていた。その結果、地下の泥岩の一部は異なる環境にさらされた。塩水にさらされたこれらの岩塊は「続成作用」と呼ばれる過程を経て、鉱物組成の変化によって地質学的、そしておそらくは生物学的な記録も消失した。
興味深いことに、皮肉なことに、続成作用は、生命の潜在的な証拠を消し去る一方で、微生物にとって住みやすい環境を作り出す可能性があると、研究の共著者でカリフォルニア工科大学の地質学教授、ジョン・グロッツィンガー氏は述べている。
「これらは古代生命の証拠を探し、居住可能性を測るのに最適な場所です」とグロツィンガー氏は声明で述べた。「続成作用によって元の湖の生命の痕跡は消えてしまうかもしれませんが、地下生命を支えるために必要な化学勾配は生み出されます。ですから、今回の発見に大変興奮しています。」
この論文を気に入った理由はいくつかあります。まず、赤い惑星の地質学的プロセスとその予期せぬ複雑さに対する理解が深まるからです。次に、キュリオシティが始動から9年が経ち、パーセベランスが脚光を浴び始めている今でも、キュリオシティが火星で重要な研究を続けていることを改めて認識させてくれるからです。
この研究は、パーセベランスチームが調査対象を評価し、最終的に地球に持ち帰って詳細な分析を行うための岩石サンプルを選定する際に役立つでしょう。興味深いことに、2台の探査車は現在（2,300マイル離れているにもかかわらず）チームとして活動しており、互いの作業に影響を与え合っています。
さらに：NASAの「もう一つの」火星探査車が、まだ存在していることを私たちに思い出させるために自撮り写真を送り返しました。
