惑星科学：蒸気もしくは超臨界大気の下で生成された火星表面の始原的な粘土鉱物

火星表面には、ノアキス紀（41億～37億年前）にさかのぼる領域に粘土鉱物が広がっている。火星の玄武岩質地殻がこの時期に液体の水と反応して、含水粘土鉱物が作られたと考えられている。これに対して、今回我々は、粘土鉱物の大半が、火星初期の地殻と、マグマオーシャンの冷却時に放出された二酸化炭素と水からなる濃霧または超臨界大気と反応して生成されたと提案する。我々は、そうした大気の底部や多孔質地殻の深部に存在したと思われる条件下で、粘土鉱物が迅速に生成されることを示す実験的証拠を提示する。さらに、パラメーター化された地殻進化モデルを用いて、始原的な粘土鉱物に富む層の行く末を調べた。その結果、始原的な粘土鉱物は、隕石の衝突によって局地的に破壊されたり、衝突噴出物や火山噴出物によって埋められたりするが、まとまった層として大半が深部に残り、表面に露出するのは一部であることが見いだされた。こうした粘土鉱物の露出は、軌道上の探査機による火星のリモートセンシングデータに見られるものと似ている。今回の結果は、火星表面に存在する多くの粘土鉱物の現在の分布と、予想と比べて異常に低い火星の地殻密度を説明できる。

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