古い火星オデッセイのデータは火星赤道周辺の氷の存在を示しています

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火星の凍った極域に限定されない火星の水源を見つけることは、宇宙機関や天文学者にとって同様に継続的な課題となっています。 NASA、SpaceX、および将来火星への乗組員の任務を実施することを望んでいる他のすべての公共および民間の宇宙ベンチャーの間で、アクセス可能な氷の源は、ロケット燃料を目の前で製造し、前哨基地に飲料水を提供する能力を意味します。

これまでのところ、赤道の水氷源を特定する試みは失敗しています。しかし、歴史の中で最も長く続いている火星へのミッションからの古いデータを調べた後– NASAの 火星オデッセイ 宇宙船–ジョンホプキンス大学応用物理学研究所(JHUAPL)の研究チームは、火星のメデューフォッサエ地域で水の氷の発生源の証拠を発見した可能性があると発表しました。

赤道地域に位置する火星のこの地域は、タルシス近くの高地と低地の境界とエリジウム火山地域の間に位置しています。この地域は、同じ名前の形成で知られています。これは、火星の赤道に沿って約5000 km(3,109マイル)にわたって伸びる、侵食されやすい材料の柔らかい堆積物です。これまでは、そこに水氷が存在することは不可能であると信じられていました。

ただし、JHUAPLの博士研究員であるジャックウィルソンが率いるチームが最近、 火星オデッセイ 予期しない信号を示した宇宙船。このデータは、ミッションの中性子分光計によって2002年から2009年の間に収集されました。低解像度の組成データを再処理してより焦点を絞ったところ、予想外に高い水素信号が含まれていることがわかりました。

Wilson氏と彼のチームは、情報をより高い解像度で取り込むために、通常はぼやけを減らし、医療および宇宙船の画像データからノイズを取り除くために使用される画像再構成手法を適用しました。そうすることで、チームはデータの空間解像度を約520 km(320 mi)から290 km(180 mi)に改善することができました。通常、このような改善は、宇宙船を水面に近づけることによってのみ達成できます。

「まるで宇宙船の軌道高度を半分に減らしたかのようでした」とWilson氏は語り、「表面で何が起こっているのかをはるかによく見ることができました。」そして、中性子スペクトロメーターは直接水を検出しませんでしたが、スペクトロメーターによって検出された中性子の豊富さにより、研究チームは水素の豊富さを計算することができました。火星の高緯度では、これは水の氷の明白な兆候と見なされます。

初めて 火星オデッセイ 宇宙船が豊富な水素を検出したのは2002年で、これは火星周辺の高緯度にある地下の堆積物から生じたようです。これらの調査結果は、NASAの フェニックスランダー 水素が氷の形をとることを確認した。しかし、科学者たちは、低緯度では水氷が存在するには温度が高すぎるという仮定の下で作業してきました。

過去において、赤道域での水素の検出は、水和鉱物(すなわち、過去の水)の存在が原因であると考えられていました。加えて 火星偵察オービター (MRO)およびESAの 火星エクスプレス オービターは両方とも、浅い地下レーダー(SHARAD)と火星高度レーダー(地下探査および電離層探査(MARSIS))をそれぞれ使用して、地域のレーダー探査スキャンを実施しました。

これらのスキャンは、低密度の火山性堆積物または水氷が地表の下にあることを示唆していますが、結果は、言うまでもなく水氷ではないようです。ウィルソンが示したように、それらの結果は複数の考えられる説明に役立ちますが、水の氷が地下の構成の一部である可能性があることを示しているようです:

「検出された水素が表面の最上部のメーター内の氷に埋もれていた場合。土壌の細孔空間に収まる以上のものがあるでしょう…おそらく、その特徴は、水和塩の広範囲にわたる堆積物によって説明できるかもしれませんが、これらの水和塩がどのように形成されたのかを説明することも困難です。したがって、今のところ、署名はさらなる研究に値する謎のままであり、火星は私たちを驚かせ続けています。」

火星の薄い大気と、赤道の周囲に共通する温度範囲(夏の真昼までに308 K(35°C; 95°F)に達する)を考えると、そこに水氷がどのように保存されるかは謎です。しかし、主要な理論は、氷と塵の混合物が過去に極地から堆積したというものです。これは、火星の軸方向の傾きが今日よりも大きかったときに起こった可能性があります。

しかし、それらの条件は、数十万、さらには数百万年の間、火星に存在していません。このように、そこに堆積した地下氷は、今ではもうなくなっているはずです。また、表面下の氷が硬化したダストの層によって保護される可能性もありますが、これも、関連するタイムスケールで水氷がどのように生き残ったかを説明するには不十分です。

結局、メデューサフォッサ地域に豊富な水素が存在することは、さらなる調査を必要とするもう一つの謎です。同じことが火星の赤道地域の周りの水氷の堆積物にも当てはまります。そのような堆積物は、将来の使命がロケット燃料を製造するための水源を持つことを意味します。

宇宙船は彼らとの往復のために十分な燃料を運ぶ必要がないので、これは個々のミッションのコストの数十億ドルを節約します。このように、より小さく、より軽く、より速くなる惑星間宇宙船を製造することができた。赤道水氷の存在は、火星の将来の基地に水の安定供給を提供するためにも使用できます。

クルーは2年に1回、この基地に出入りすることができます。これは、現在国際宇宙ステーションで行っているのと同じような方法で行われます。または–あえて言ってみますか? –地元の水源を使用して、最終的に入植者に飲料水、衛生設備、灌漑用水を供給することができます。どのようにそれをスライスしても、私たちが知っているように、火星の水の利用可能な水源を見つけることは、宇宙探査の将来にとって重要です!

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