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2024-08-14 15:00:00
で 本日、ジャーナルに掲載された新しい研究 AGUの進歩MITとNASAの科学者らは、火星のジェゼロクレーターの「扇状地前面」に沿って採取された7つの岩石サンプルに、通常水中で形成される鉱物が含まれていると報告している。この発見は、岩石がもともと水によって堆積したか、水の存在下で形成された可能性があることを示唆している。
7つのサンプルは、2022年にNASAの探査車パーサヴィアランスがクレーターの西側斜面の探査中に収集したもので、一部の岩石は、現在は干上がった古代の湖で形成されたと推測されている。MITの科学者を含むパーサヴィアランス科学チームのメンバーは、探査車の画像とサンプルの化学分析を研究し、岩石には確かに水の痕跡が含まれていること、そしてクレーターはかつて水があり居住可能な環境であった可能性が高いことを確認した。
クレーターに実際に人が住んでいたかどうかはまだ不明だ。研究チームは、少なくとも探査機の測定結果では、生命の出発物質である有機物の存在は確認できないと結論付けた。しかし、岩石の鉱物含有量から判断すると、岩石が地球に持ち帰られ、より詳細な分析が行われれば、サンプルは火星の古代生命の痕跡を発見する最大のチャンスになるだろうと科学者たちは考えている。
「これらの岩石は、少なくとも一時的には、火星に居住可能な環境が存在したことを裏付けています」と、MIT地球大気惑星科学部（EAPS）の地質生物学教授で、この研究の主執筆者であるタニャ・ボサック氏は言う。「私たちが発見したのは、確かに多くの水活動があったということです。どのくらいの期間だったかはわかりませんが、これらの大きな堆積物を形成するのに十分な期間だったことは確かです。」
さらに、収集されたサンプルの一部は、地球上に最初の生命の兆候が現れる前に、35億年以上前に古代の湖に堆積したものであった可能性がある。
「これらは、水によって堆積した可能性のある、私たちがこれまで手や探査機の腕を置いたことがある最古の岩石です」と、MITのロバート・R・シュロック地球惑星科学教授で共同執筆者のベンジャミン・ワイス氏は言う。「これは非常に興味深いことです。なぜなら、これらは化石や生命の痕跡を保存している可能性のある最も有望な岩石だからです。」
この研究のMITの共著者には、博士研究員のエヴァ・シェラー氏、研究科学者のエリアス・マンスバッハ氏、そしてパーセベランス科学チームのメンバーが含まれている。
正面
新しい岩石サンプルは、2022年に探査車のファンフロントキャンペーンの一環として収集されました。これは、パーセベランスがジェゼロクレーターの西斜面を横断した探査段階です。そこには、扇状の領域に堆積性の層状岩石が含まれています。科学者たちは、この「ファンフロント」は、川とともに流れ、現在は完全に干上がった湖底に沈殿してできた古代のデルタであると考えています。火星に生命が存在する場合、科学者たちは、ファンフロントに沿った堆積物の層に保存されている可能性があると考えています。
最終的に、パーセベランスは扇状地の前面のさまざまな場所から 7 つのサンプルを収集しました。探査車は火星の岩盤を掘削して鉛筆大のコアを抽出し、各サンプルをチューブに密封して、後日回収して地球に持ち帰り、詳細な分析を行う予定です。
コアを採取する前に、探査車は 7 か所のそれぞれの場所で周囲の堆積物の画像を撮影しました。その後、科学チームは画像データを処理して堆積物の平均粒径と鉱物組成を推定しました。この分析により、収集された 7 つのサンプルすべてに水の痕跡が含まれている可能性が高く、当初は水によって堆積されたことが示唆されました。
具体的には、ボサック氏とその同僚は、堆積物の中に、水から沈殿することが知られている特定の鉱物の証拠を発見した。
「地球上のサンゴ礁を構成する炭酸塩などの鉱物がたくさん見つかりました」とボサック氏は言う。「これは微生物の化石を保存できる理想的な材料なのです。」
興味深いことに、研究者らは扇状地の基部で採取されたサンプルの一部に硫酸塩も発見した。硫酸塩は塩分濃度の高い水で形成される鉱物で、かつてクレーター内に水が存在していたことを示すもうひとつの証拠である。しかし、ボサック氏は、塩分濃度の高い水は「必ずしも生命にとって最善とは言えない」と指摘する。クレーター全体がかつて塩分濃度の高い水で満たされていたとしたら、いかなる形態の生命にとっても繁栄は難しいだろう。しかし、湖の底だけが塩水であれば、少なくとも、より上の層の塩分濃度の低い層に生息し、やがて死滅して底に流れていった生命の痕跡を保存するという点では有利かもしれない。
「どんなに塩辛くても、有機物があったら、何かを塩漬けにするようなものです」とボサック氏は言う。「塩の層に落ちた生命体があれば、非常によく保存されているはずです。」
ぼやけた指紋
しかし、研究チームは、探査機の機器によって有機物が確実に検出されたわけではないことを強調している。有機物は生命の兆候となることもあるが、生物とは無関係の特定の地質学的プロセスによって生成されることもある。パーセベランスの前身である探査機キュリオシティは、火星のゲールクレーター全体で有機物を検出しており、科学者らは、これは過去に火星に衝突した小惑星から来たのではないかと疑っている。
また、以前の探査活動では、パーセベランスはジェゼロクレーターの底の複数の場所で有機分子らしきものを発見した。これらの観察は、火星の表面を紫外線でスキャンする探査機のラマン分光法と発光法による居住環境のスキャン (SHERLOC) 装置によって行われた。有機物が存在する場合、ブラックライトの下の物質と同様に光る。物質が光る波長は、存在する有機分子の種類を示す一種の指紋の役割を果たす。
パーセベランスがクレーター底を以前に探査した際、SHERLOC はクレーター全域で、また後には扇状地前面のいくつかの場所で有機分子の痕跡を捉えたようだ。しかし、MIT のエヴァ・シェラー氏が率いる慎重な分析により、観測された特定の波長は有機物の痕跡かもしれないが、有機物とはまったく関係のない物質の痕跡である可能性もあることが判明した。
「鉱物に取り込まれたセリウム金属は、実際には有機物と非常によく似た信号を生成することが判明しました」とシェラー氏は言う。「調査したところ、潜在的な有機信号は、常にいくらかのセリウムを含むリン酸鉱物と強く相関していました。」
シェラー氏の研究は、探査車の測定値が有機物であると明確に解釈することはできないことを示している。
「これは悪い知らせではありません」とボサック氏は言う。「有機物があまり豊富ではないということだけです。まだ存在する可能性はあります。探査機の検出限界をわずかに下回っています。」
収集されたサンプルが最終的に地球に送り返されたとき、実験室の機器は、サンプル内に存在する可能性のある有機物を検出するのに十分な感度を備えているだろうとボサック氏は言う。
「地球上で、ナノメートルレベルの解像度を持つ顕微鏡や、探査車1台では搭載できないさまざまな種類の機器が揃えば、実際に生命の探索に挑戦できるでしょう」と彼女は言う。
この研究は、NASA によって部分的に支援されました。
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