火星は何でできていますか？

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何千年もの間、人間は空を見上げて、赤い惑星について疑問に思ってきました。 19世紀までに、十分に強力な望遠鏡の開発により、科学者は惑星の表面を観察し、そこに存在する生命の可能性について推測し始めました。

しかし、研究が地球のより深い謎に本当に光を当て始めたのは、宇宙時代まででした。多数の宇宙探査機、軌道探査機、ロボット探査機のおかげで、科学者は惑星の表面、その歴史、そして地球との多くの類似点について多くを学びました。これは、惑星自体の構成ほど明白です。

構造と構成：

地球と同様に、火星の内部は分化と呼ばれるプロセスを経ています。これは、その物理的または化学的組成により、惑星が層を形成する場所であり、密度の高い物質は中心に集中し、密度の低い物質は表面に近づきます。火星の場合、これは、半径1700〜1850 km（1050〜1150 mi）のコアであり、主に鉄、ニッケル、硫黄で構成されています。

このコアは、過去に構造および火山活動を明らかに経験したが、現在は休止状態にあるように見えるケイ酸塩マントルに囲まれています。シリコンと酸素に加えて、火星地殻の最も豊富な元素は、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、カリウムです。鉄粉の酸化は、表面に赤みを帯びた色合いを与えます。

磁性と地質活動：

これを超えて、地球と火星の内部構成の類似性は終わります。ここ地球では、コアは完全に流動性があり、溶融金属で構成されており、一定の動きをしています。地球の内部コアの回転は、外部コアとは異なる方向に回転し、2つの相互作用が地球に磁場を与えます。これにより、地球の表面が有害な太陽放射から保護されます。

対照的に、火星のコアは大部分がしっかりしていて動かない。その結果、惑星には磁場がなく、常に放射線に曝されています。これは、液体が一度に流れているという証拠にもかかわらず、最近の時代に表面が活気にならなくなった理由の1つであると推測されています。

現在、磁場が存在しないにもかかわらず、火星が一度に磁場を持っていたという証拠があります。によって得られたデータによると 火星地球測量士、惑星の地殻の一部は過去に磁化されています。また、この磁場が極性反転したことを示唆する証拠も見つかりました。

火星の表面で発見された鉱物のこの観測された古地磁気は、地球の海底の一部で検出された磁場と同様の特性を持っています。これらの発見は、火星が40億年前にプレート構造活動を経験したと仮定した1999年に最初に提案された理論の再検討につながりました。その後、この活動は機能を停止し、惑星の磁場が弱まりました。

コアと同様に、マントルも休眠状態であり、表面を再形成したり大気から炭素を除去するのを助けるための構造プレート作用はありません。惑星の地殻の平均厚さは約50 km（31 mi）で、最大厚さは125 km（78 mi）です。対照的に、地球の地殻は平均40 km（25マイル）で、2つの惑星のサイズに比べて火星の3分の1の厚さです。

地殻は主に数十億年前に発生した火山活動の玄武岩です。ほこりの軽さと火星の風の高速を考えると、表面の特徴は比較的短い時間枠で消滅することができます。

形成と進化：

火星の構成の多くは、太陽との相対的な位置に起因しています。塩素、リン、硫黄などの沸点が比較的低い元素は、火星では地球よりもはるかに一般的です。科学者たちは、これらの要素はおそらく、若い星のエネルギッシュな太陽風によって太陽に近い領域から取り除かれたと信じています。

火星は、その形成後、太陽系のすべての惑星と同様に、いわゆる「後期重爆撃」を受けました。火星の表面の約60％はその時代の影響の記録を示していますが、残りの表面の多くはおそらくこれらのイベントによって引き起こされた巨大な衝突盆地の下にあります。

火星で発生する侵食の速度が遅いため、これらのクレーターは非常によく保存されています。ヘラスプラニティアは、ヘラス衝突盆地とも呼ばれ、火星で最大のクレーターです。周囲は約2,300キロ、深さは9キロです。

火星への最大の衝撃イベントは北半球で発生したと考えられています。北極海盆として知られているこのエリアは、約10,600 km x 8,500 km、または月の南極-アイトケン盆地、これまでに発見された最大の衝突クレーターのおよそ4倍の大きさです。

まだ衝撃事象であるとは確認されていませんが、現在の理論では、この盆地は約40億年前に冥王星サイズの体が火星と衝突したときに作成されたとされています。これは火星の半球二分法の原因であると考えられ、現在惑星の40％をカバーする滑らかなボレアリス盆地を作成しました。

科学者たちは現在、大きな影響がコアとテクトニック活動が休止状態になった原因であるかどうかについては不明です。 2018年に計画されているInSight Landerは、このモデルやその他の謎に光を当てると予想されています。地震計を使用して、インテリアのモデルをより適切に拘束します。

他の理論は、火星の質量と化学組成が低いため、火星は地球よりも急速に冷えたと主張しています。したがって、この冷却プロセスは、惑星の外核内の対流を阻止して、磁場を消滅させたと考えられています。

火星はまた、その表面に識別可能な溝と溝を備えており、多くの科学者は液体の水がそれらを貫流していたと信じています。それらを地球上の類似の特徴と比較することにより、これらは少なくとも部分的に水浸食によって形成されたと考えられています。これらのチャネルのいくつかは非常に大きく、長さが2,000キロメートル、幅が100キロメートルに達します。

はい、火星は多くの点で地球によく似ています。岩だらけの惑星であり、地殻、マントル、コアがあり、ほぼ同じ要素で構成されています。赤い惑星の探求が続くにつれ、その歴史と進化についてますます学びます。いつの日か、その岩に落ち着き、その類似性に依存して人類の「バックアップの場所」を作成することがあります。

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火星の構成についての質問に科学者に尋ねてください。ここに、9つの惑星からの火星に関する一般的な情報があります。

最後に、火星全般についてさらに詳しく知りたい場合は、天文学キャストの赤い惑星に関するいくつかのポッドキャストエピソードを行いました。エピソード52：火星、およびエピソード91：火星の水の探索。

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