Exploring habitability on Early Mars from Environmental Science Approaches

現在火星は寒冷・乾燥化した惑星であるが、約40億年前は温暖な時期があり、表面では大規模な水循環が存在していたことが明らかとなっている。NASAの火星探査車のキュリオシティおよびパーサヴィアランスはかつての湖沼に降り立ち、初期火星に存在した水環境および生命の痕跡を探査している。本研究では、NASA火星探査車により得られる分析データを独自の手法により解析することで、初期火星に存在した液体の水の水質を定量的に復元する。また同様の検討を日本独自の惑星探査装置に適用するための手法・技術開発も行う。キュリオシティが探査を行ったゲールクレータMurray formationのKarasberg (KB) memberから得られた分析データを解析することにより、かつて存在した液体の水の水質復元を行った。なおこの層準は以前我々が水質復元に成功したYellowknife Bay (YKB) formationの上位層に相当する。YKBにかつて存在した液体の水は中性・やや高塩分であり、堆積物を含めた系は酸化還元非平衡状態になったのに対し、KBでは低pH・高塩分であり、系は酸化還元非平衡がほぼ認められず強く酸化的であることが認められた。YKBに存在した水はかつてのゲールクレータに存在した湖沼水質を色濃く反映している一方、KBに存在した水は湖沼が失われた後の時代に小規模に生じた突発的な後期流体を反映していることが推測された。ゲールクレータには堆積性の炭酸塩はほとんど認められてない。今回推測した後期流体の水質に基づくと、地表に大規模な水循環が存在した時代に炭酸塩が分布していたとしても、それらは後期流体の作用により酸溶解し消失した可能性があることが定量的に示された。また本年度パーサヴィアランスに搭載されているラマン分光と同様の仕様を有する装置の作成に着手した。

現在火星は寒冷・乾燥化した惑星であるが、約40億年前は温暖な時期があり、表面では大規模な水循環が存在していたことが明らかとなっている。NASAの火星探査車のキュリオシティおよびパーサヴィアランスはかつての湖沼に降り立ち、初期火星に存在した水環境および生命の痕跡を探査している。本研究では、NASA火星探査車により得られる分析データを独自の手法により解析することで、初期火星に存在した液体の水の水質を定量的に復元する。また同様の検討を日本独自の惑星探査装置に適用するための手法・技術開発も行う。キュリオシティが探査を行ったゲールクレータMurray formationのKarasberg (KB) memberから得られた分析データを解析することにより、かつて存在した液体の水の水質復元を行った。なおこの層準は以前我々が水質復元に成功したYellowknife Bay (YKB) formationの上位層に相当する。YKBにかつて存在した液体の水は中性・やや高塩分であり、堆積物を含めた系は酸化還元非平衡状態になったのに対し、KBでは低pH・高塩分であり、系は酸化還元非平衡がほぼ認められず強く酸化的であることが認められた。YKBに存在した水はかつてのゲールクレータに存在した湖沼水質を色濃く反映している一方、KBに存在した水は湖沼が失われた後の時代に小規模に生じた突発的な後期流体を反映していることが推測された。ゲールクレータには堆積性の炭酸塩はほとんど認められてない。今回推測した後期流体の水質に基づくと、地表に大規模な水循環が存在した時代に炭酸塩が分布していたとしても、それらは後期流体の作用により酸溶解し消失した可能性があることが定量的に示された。また本年度パーサヴィアランスに搭載されているラマン分光と同様の仕様を有する装置の作成に着手した。