火星は何十億年もの間寒かった

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ALH84001火星隕石の一部。画像クレジット:NASA / JPL。拡大するにはクリックしてください
火星の赤道の現在の平均気温は、華氏-69度の猛烈です。科学者たちは長い間、水が表面に存在し、おそらく生命がそこで進化したために、かつて赤い惑星は十分に温和であると考えていました。しかし、MITとCaltechの科学者による新しい研究は、この考えを冷ややかな肩で与えます。

ジャーナルScienceの7月22日号で、MITのBenjamin Weiss助教授とカリフォルニア工科大学の大学院生であるDavid Shusterは、火星の隕石に関する彼らの研究は、元々火星の表面近くにあった少なくともいくつかの岩が4 10億年。

彼らの研究は、火星の隕石の研究を通じて火星の過去の気候に関する情報を抽出するための新しいアプローチです。

実際、証拠は、過去40億年の間、火星が液体の水が長期間にわたって地表を流れるのに十分なほど暖かくなかったことを示唆しています。したがって、火星はおそらく地球がより温暖だったその存在の最初の50億年の間に生命が始まったのでない限り、生命の進化に親切な環境を持っていなかったでしょう。

この研究には、7つの既知の「ナクライト」隕石(エジプトのエルナクラにちなんで名付けられた、最初の隕石が発見された)の2つと、一部の科学者が火星での微生物活動の証拠を示すと信じている有名なALH84001隕石が含まれます。 ShusterとWeissは、地球化学的手法を使用して、各隕石の「熱履歴」を再構築し、それらが受けた最大の長期平均気温を推定しました。

「私たちは隕石を2つの方法で調べました」とMITの地球大気惑星科学省のワイスは言いました。 「最初に、衝突加熱の最悪のシナリオで温度の上限を設定するために、1100万から1500万年前の火星からの噴出中に隕石が経験した可能性があるものを評価しました。」

彼らは、ALH84001が過去1500万年の短い期間でさえ、華氏650度を超える温度に加熱されることは決してなかったであろうと結論しました。衝撃による損傷の証拠がほとんどないナフライトは、1100万年前の噴出中に水の沸点を超えていなかったと考えられます。

これらの温度はまだかなり高いですが、研究者は火星の岩石の長期的な熱履歴も調べました。このために、科学者はアリゾナ大学の2つのチームとNASAのジョンソン宇宙センターによって以前に公開されたデータを使用して、サンプルにまだ残っているアルゴンの総量を推定しました。

アルゴンガスは、カリウムの放射性崩壊の自然の結果として、隕石や地球上の多くの岩石に存在します。希ガスとしてのアルゴンは化学的に反応性が低く、減衰率が正確にわかっているため、地質学者は何年もの間、アルゴン含有量を測定することで岩石に年代を付けてきました。

ただし、アルゴンは、温度に依存した速度で岩から「漏出」することも知られています。これは、岩に残っているアルゴンを測定すると、最初にアルゴンが生成されてから岩が受けた最大の熱について推論できることを意味します。岩の温度が低いほど、保持されるアルゴンは多くなります。

シュスターとワイスの分析によると、元々隕石のサンプルで生成されたアルゴンのごく一部だけが、古くから失われていることがわかりました。 「これらの隕石で明らかに起こった少量のアルゴン損失は注目に値します。私たちがそれをどのように見ても、これらの岩は非常に長い間冷えていました」とShusterは言います。彼らの計算によると、火星表面は過去40億年のほとんどの間、完全に凍結されています。

「これら2つの惑星の温度履歴は本当に異なります。地球上では、その間ずっと室温を下回る岩を1つも見つけることができませんでした」とShusterは言います。実際、ALH84001隕石は、過去35億年間の歴史の中で、100万年以上にわたって氷点下を超えることはできませんでした。

「私たちの調査は、地熱泉に長期間にわたって孤立した水のポケットがなかったことを意味するのではなく、40億年間にわたって自立した水の広い地域がなかったことを示唆しています。

「私たちの結果は、比較的短期間に形成された液体の水の存在と流れを示す表面の特徴を暗示しているようです」とShusterは言います。

しかし、宇宙生物学についての肯定的な注意として、ワイスは、新しい研究は生命が隕石によってある惑星から別の惑星に飛び移ることができるとする「パンスペルミア」の理論を否定するものではないと言います。数年前にカルテックに大学院生としていたとき、ワイスと彼の指導教授であるジョセフ・カーシュヴィンクは、微生物が熱によって破壊されることなく、ALH84001の生え際の亀裂の中で火星から地球に移動できたことを示した。特に、ナフライトが華氏200度を超えて加熱されたことがないという事実は、火星からの放出および地球への移動中にそれらが加熱殺菌されなかったことを意味します。

この作品は、NASAと全米科学財団によって後援されました。

元のソース:MITニュースリリース

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