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2024-10-19 05:55:00
新しい研究は、火星の粉っぽい氷が光合成を可能にする条件を作り出す可能性があることを示唆しています。この研究は火星に生命が存在すると言っているわけではありません。 (NASA)
最近の研究によると、それに必要な条件は 光合成 の 火星 火星の中緯度の埃っぽい氷の表面の下で発生する可能性があります。
光合成は、植物、藻類、シアノバクテリアなどの生物が化学エネルギーを生成するプロセスです。このプロセスの発生には水と光が必要で、地球の大気中の酸素の大部分が生成されます。
新しい研究によると、火星の十分に厚い氷層は過酷な太陽放射を濾過できるが、光合成のために太陽光が氷に浸透し、「放射性ハビタブルゾーン」を作り出すことができる。
光合成には適切な光が必要であるのと同様に、これらの結果も適切に観察する必要があります。これらの結果は、火星に生命が現在存在する、あるいは火星の歴史の中でかつて存在したことを示唆するものではありませんが、生命の兆候を探している科学者に、どこに注目すべきかのアイデアを与えます。
「私たちは火星で生命を発見したと主張しているわけではありませんが、火星の中緯度にあるほこりっぽい棚氷が、今日火星生命の痕跡を探すのに最もアクセスしやすい場所であると信じています」と、アディティヤ・クラー博士研究員は語った。 NASA のジェット推進研究所から Space.com へ。
地球 vs 火星: 間違い探し
地球と火星の両方は、太陽の「ハビタブルゾーン」、つまり温度が惑星の表面に液体の水が存在できる星の周りの領域内にあります。地球の表面の 71% は液体の水の海で覆われていますが、火星はほとんどが乾燥した風景のように見えます。
キュリオシティー探査機やパーサヴィアランス探査機などの火星ミッションからの観測は、これが常に当てはまるわけではないことを示しています。ロボットによって探査された乾いた湖底や流れる川などの地質学的特徴は、数十億年前にかつて液体の水が火星の地形を横切って流れていたことを示唆しています。さらに、NASA の火星偵察オービター (MRO) などの火星上空を飛行するミッションでは、火星の水の氷が、しばしば予期せぬ場所で発見されています。
科学者らは、数十億年前に火星の磁場が消滅し（地球の磁気圏はまだ強い）、大気の大部分が消滅した際に、火星は液体の水を失ったと考えている。これにより、蒸発した水は妨げられずに宇宙に失われます。
厚い大気が存在しないということは、現代の火星が太陽からの強烈な紫外線にさらされていることも意味しており、これは生物にとって致命的であり、生命に必要な複雑な分子を破壊してしまう。
「地球とは異なり、火星にはオゾン層が存在しないため、地表には私たちの惑星と比較して有害な紫外線が30％多く存在します」とクラー氏は述べた。
「したがって、火星では、光合成が起こる可能性のある領域は、粉っぽい氷の中にある可能性が高い。なぜなら、覆っている粉っぽい氷が火星の表面で有害な紫外線を遮断し、火星の表面では液体の水が乾燥した大気のために非常に不安定だからである。」 」
研究チームはコンピューターシミュレーションを使って、粉っぽい火星の氷が内部から溶ける可能性があり、氷の覆いが地表の下の液体の水が乾燥した火星の大気中に蒸発するのを守っていることを発見した。
「つまり、中緯度にある火星の粉っぽい氷の中に、光合成のための2つの重要な成分が存在する可能性がある」とクラー氏は付け加えた。
「光合成が起こるには、十分な量の太陽光と液体の水が必要です。火星の固い雪に関するこれまでの2つの独立したシミュレーションでは、火星内に塵がほとんど（1%未満）存在しない場合、今日の中緯度地域で地下融解が起こる可能性があることが判明しました」雪。
「数年前、火星の峡谷に関連する埋もれた粉っぽい雪の吹きだまりの中に露出した粉っぽい氷が発見され、それらが地表の下で溶けて浅い地下の液体の水が形成されるメカニズムが存在する。」
クーラー氏は、研究チームが露出した粉っぽい氷を発見し、その表面が火星の表面で有害な紫外線を遮断する可能性があると説明した。この氷はまた、十分な太陽放射を氷の表面の下に浸透させ、光合成を可能にします。
この放射性ハビタブルゾーンが存在する深さは、氷の中の塵の量によって決まります。チームのシミュレーションでは、非常に粉塵の多い氷は太陽光を遮断しすぎることが判明した。ただし、0.01% ～ 0.1% の塵を含む氷では、深さ 5 ～ 38 センチメートルに放射線ゾーンが形成される可能性があります。氷の「汚染」が減れば、深さ2.2～3.1メートルに、より深く広い放射線ゾーンが存在できるようになるだろう。
研究チームは、氷の大部分が見られる火星の極地域は、地下の融解がないため、これらの放射性居住可能ゾーンが存在するには寒すぎるだろうと考えている。このような融解は、火星の中緯度地域で発生する可能性が高くなります。
研究チームの理論には、火星ではなく地球から得られた観測証拠という形で、ある程度の裏付けがある。
「塵や堆積物を含む地球上の氷の中に生命の類似物が存在する可能性があることを知って驚きました」とクラー氏は付け加えた。 「これらは『クリオコナイトホール』と呼ばれるもので、氷よりも暗いため、氷の上の塵や堆積物が氷に溶け込むときに形成されます。」
毎年夏になると、その上の氷は蓋のように凍っていますが、太陽光による加熱により、氷の中の黒い塵の周りに液体の水が形成されます。これは、氷が半透明であり、太陽光が表面の下に浸透するために起こります。
「人々は、地球上の浅い地下の生息地に生息する微生物を発見しました」とクラー氏は語った。 「これらの微生物は通常、ほこりっぽい氷の中で液体の水を形成するのに十分な日光がない冬に眠っています。」
もちろん、これは火星に光合成生命が存在する、あるいはこれまで存在したことを意味するものではありません。しかし、これは興味深いものであり、赤い惑星の表面の下に放射線居住可能ゾーンが存在する可能性についてのさらなる研究を促進する可能性があります。
「私は科学者のチームと協力して、今日の火星の粉っぽい氷が、いつ、どこで、溶けるかどうかについて、より良いシミュレーションを開発しているところです」とクラー氏は結論づけた。 「さらに、私たちは、より詳細に研究するために、これらの粉っぽい氷のシナリオの一部を実験室で再現しています。」 (スペース/Z-3)
#火星の氷の表面で光合成が可能隠れた居住可能領域