2021年2月に火星探査機パーサヴィアランスがジェゼロ・クレーターに着陸する以前、科学者のクレーターに関する理解は、マーズ・エクスプレス衛星やマーズ・リコネッサンス・オービターといった探査機による観測によって形成されていました。しかし今、稼働中の探査ロボットが地上で活躍するようになり、地質学者と惑星科学者からなる学際的なチームが、この地域の太古の、水に覆われた過去についてより詳細な評価を行うことが可能になりました。パーサヴィアランスの主な任務は化石化した生命の痕跡を探すことであるため、この新たな情報は、探査すべき場所を決定する上で極めて重要となるでしょう。
現在、火星の表面に安定した液体の水は存在しません。火星は非常に寒く、非常に乾燥した世界です。しかし、太古の昔、火星はより暖かく、より湿潤でした。幅28マイル（約45キロメートル）のジェゼロ・クレーターはかつて湖でした。水は遥か昔に消滅しましたが、当時の水とその流れの証拠は岩石の中に残っています。本日サイエンス誌に掲載された研究チームの論文では、火星内部の地質学的証拠となる可能性のある岩塊について説明されています。また、コディアックという愛称のビュート（丘）で行われた新たな測定結果も詳述されており、失われた環境の手がかりとなるものです。
「発見は2つあります」と、フランスのナント大学の惑星科学者で、今回の論文の筆頭著者であるニコラス・マンゴールド氏は述べています。「まず、コディアック湖の地層は過去に湖があったことを示していますが、予想とは若干異なっています。次に、デルタの頂上に巨石の堆積物が存在することは、最も驚くべき、そして予想外の発見です。なぜなら、これらの巨石はデルタの湖沼系には存在しないはずだからです」と、マンゴールド氏はギズモードへのメールで述べています。
研究者たちは300個以上の巨石や玉石を発見したと報告しており、最大の巨石は直径約1.5メートルにも達した。マンゴールド氏によると、これらの岩石は古代の火成岩で、クレーターの縁から崩れ落ちたか、ジェゼロに流れ込んだ川によって運ばれた可能性があるという。さらに、これらの巨石は洪水によって生じたもので、古代の火星の気候の何らかの変化に関連している可能性があると付け加えた。過去の研究では、火星で大規模な洪水が発生したことが示唆されているが、それは火星探査車キュリオシティが活動しているゲール・クレーターでのことだった。
カリフォルニア工科大学のパーセベランス・プロジェクト科学者であり、最近の論文の共著者でもあるケン・ファーリー氏は、7月のNASA記者会見でジェゼロ湖系の複雑さについて次のように述べた。
「私たちが検証しようとしている仮説の一つは、かつてジェゼロを満たしていた湖は一度きりではなく、何度も満ちたり、干上がったり、また満ちたりを繰り返したのではないかということです」とファーリー氏は述べた。「これは非常に重要なことです。なぜなら、火星の環境条件について学べる時期が複数あることを意味し、火星に存在していたかもしれない古代の生命を探すことができる時期が複数あることを意味するからです。」
ジェゼロ湖の洪水が湖の恒常的な現象だったのか、それとも干上がる前のこの地域における最後の水文学的活動だったのか、研究者たちはまだ解明していない。彼らが明らかにしたのは、ジェゼロ湖の水位が、軌道観測に基づいてこれまで考えられていたよりも約100メートル低かったということだ。パーセベランスの着陸地点はジェゼロ湖の西端にあり、探査車はそこから西へ移動し、クレーター縁の扇状地デルタを調査中である。
探査車は「扇状地に到達し横断する準備は既に整っていた」とマンゴールド氏は述べた。「しかし今後は、湖の堆積物があると思われる下層と、岩塊の多い層を分析するための最上層の堆積物にさらに注意を払い、水文学におけるこの変遷をより深く理解するつもりだ」
パーセベランスの最大の任務は、おそらく火星の太古の昔に微生物が残した可能性のある生命痕跡、つまりバイオシグネチャーの証拠を探し出し、収集することだろう。チームが分析した地層の一部は「ボトムセット」（水に浸かったジェゼロの底に堆積した物質）と呼ばれている。これらの細粒粘土は最終的に石化したものであり、その穏やかな地質こそが、チームがここが化石探索に適した場所だと考えている理由である。
これらの化石が存在するとすれば、地球のストロマトライト（バクテリアによって形成された化石化した微生物マット）によく似ていると予想されています。つまり、これらの化石は生痕化石と考えるべきです。つまり、化石化した生物そのものではなく、はるか昔に絶滅した生物によって作られ、残された物質なのです。パーセベランス号には、この探査のために特別に作られた機器が搭載されています。
「私の見解では、もし存在するとすれば小規模で微生物起源であると予想されるバイオシグネチャーの特定は、ローバーがデルタ地帯に接近した際にWATSON、SHERLOC、PIXLといった機器を用いて行われる高解像度観測にかかっています」と、ロンドン自然史博物館の古生物学者で、今回の研究の共著者であるキーロン・ヒックマン＝ルイス氏はメールで述べた。「特定の微生物構造（例えば、微生物マット）や生物学的有機物（生体分子）は、存在し保存状態が良ければ特定できるはずです。」
少し立ち止まって考えてみると、パーセベランス（そしてその有人探査チーム！）が、クレーター内の岩石層の画像から、ジェゼロの歴史、そして宇宙生物学への示唆について、既にこれほど多くのことを解明していることは驚くべきことです。今回のミッションで生命の痕跡が発見されるかどうかはさておき、もしすべてが順調に進み、2030年代初頭に火星のサンプルが地球に到達した時、科学者たちは一体何を発見できるでしょうか。それは試験管の中に隠された、素晴らしい新世界となるでしょう。
続き：パーセベランスが採取した火星の岩石2つは火山活動によるもので、水によって形成された可能性がある
