Research press release

古代火星の薄い空気

Nature Geoscience

Thin air on ancient Mars

古代火星の大気圧は、河川が流れていた時には氷点以上に惑星の表面を温めるには十分ではなかった可能性があるとの報告が、今週のオンライン版に掲載される。この発見は、古代の火星は温室効果ガスを豊富に含む密度の高い大気を持っていたので、火星の表面に液体の水が存在できたとする一般的な説明に疑問を投げかけている。

Edwin Kiteたちは、約36億年前の年代を持つ火星のゲールクレーターの近傍で河川堆積物の中に埋もれた小さなクレーターを見つけた。どのようなサイズの隕石が、ばらばらにならずに火星の大気を通過して生き残りクレーターを形成するかは、貫通する空気の密度に依存する。従って、河川堆積物中の最小クレーターの大きさが、河川が流れていた頃の火星大気圧について情報を与える。Kiteたちは、クレーターの大きさを広い範囲の大気圧にわたり数値シミュレーションと比較し、36億年前の火星大気圧は今日のものよりもはるかに高いことを示した。

しかしながら、見積もられた大気圧は表面を氷点以上に暖めるために必要な値よりも小さい。その代わりに、火山噴火、小惑星の衝突あるいは惑星の軌道変化等による短命の表面加熱により、一時的に火星の表面に液体の水が存在し得た可能性がある。

関連するNews & Viewsの記事で、Sanjoy Somは、「古代火星の表面に安定して長期にわたり液体の水が存在することは、惑星の歴史の初期に生命が存在したかどうかを考える上で重要な要因となる可能性がある」と述べている。

The atmospheric pressure of ancient Mars may not have been sufficient to warm the surface of the planet to above freezing at the time when rivers flowed, according to a study published online in Nature Geoscience. The finding challenges a common explanation for the presence of liquid water at the martian surface - that ancient Mars had a dense atmosphere that was rich with greenhouse gases.

Edwin Kite and colleagues identified small craters embedded within river deposits near Gale crater on Mars that date back to about 3.6 billion years ago. Whether a meteoroid of a given size will survive transit through the martian atmosphere and form a crater, without being broken apart, depends on the density of the air it must penetrate. Therefore, the size of the smallest craters in the river deposits yields information of the atmospheric pressure on Mars near the time the rivers flowed. The researchers compared the sizes of the craters to numerical simulations over a range of atmospheric pressures, and suggest that the atmospheric pressure of Mars 3.6 billion years ago would have been much greater than it is today.

However, the estimated atmospheric pressure is less than required to warm the surface above freezing. Instead, short-lived surface warming by volcanic eruptions, asteroid impacts or orbital changes of the planet may have temporarily permitted liquid water on the martian surface.

In an accompanying News and Views article, Sanjoy Som writes that “the longevity of stable liquid water on the ancient Martian surface may prove to be a key factor in considering whether life could have taken hold early in the planet’s history.”

doi: 10.1038/ngeo2137

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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