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SCIENTIFIC AMERICAN May 2013

Mars in Motion

塩水が刻む火星の地形

By Alfred S. McEwen A. S. マキューエン
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Discoveries of water on Mars are now so common that the subject has become the butt of jokes among planetary scientists: “Congratulations— you’ve discovered water on Mars for the 1,000th time!”  いまや火星で水を発見したとのニュースは当たり前になったので,惑星科学者の間ではジョークのネタになっている。「おめでとう。キミは1000人目の火星の水の発見者だ!」
Most of these findings have involved either visual evidence for ancient, long-gone water or evidence for present-day ice, vapor or hydrated minerals. The discovery of actual liquid water on the surface, in the present day, could change the course of Mars exploration. Where there is water on Earth, there is almost always life. Confirming the existence of water on Mars would therefore greatly improve the prospect of finding extraterrestrial life. This is the story of continuing efforts to uncover what role, if any, liquid water plays on Mars today.  ただし,そうした発見のほとんどは,遠い過去に水があったことを示す痕跡か,現在の火星に氷や水蒸気,含水鉱物が存在することを示す証拠だ。液体の水が火星の地表に発見されたら,火星探査の方向が変わるだろう。地球では,水のあるところにはほぼ必ず生命も存在する。つまり,火星で水が見つかれば,地球外生命発見の可能性が大きく高まるのだ。火星に液体の水が現在も存在しているのか,存在するならどんな役割を演じているのか──それを解明する試みが続いているのは,こうした背景による。
The first credible evidence of modern-day water arrived in 2000, when NASA unveiled news that the Mars Global Surveyor (MGS) spacecraft had identified plentiful surface features that closely resembled gullies on Earth carved by flowing water. The Martian gullies suggested that “there may be current sources of liquid water at or near the surface of the red planet,” a NASA press release asserted at the time. The gullies drew the attention of many planetary scientists because they were widely believed to form by running water or flows of wet debris.  水の存在を示す信憑性の高い証拠が初めて得られたのは2000年のことだった。地球上で流水によって削られてできる「ガリー」という地形によく似たものを周回探査機マーズ・グローバル・サーベイヤーが火星の地表で多数見つけたと,米航空宇宙局(NASA)が発表した。NASAが当時のプレスリリースで述べたように,これらのガリーは「火星の地表あるいは地表付近に現在も液体の水の水源が存在する可能性」をうかがわせる。ガリーが多くの惑星科学者の注目を集めたのも,この地形が流水や湿った岩屑によって形成されると広く信じられていたからだ。
Yet troubling questions soon arose. Tens of thousands of these gullies, some of them several kilometers long, dot slopes in the Martian middle latitudes, implying quantities of liquid that are very difficult to explain. The planet’s atmospheric pressure is so low, less than 1 percent of that on Earth, that pure water on the surface will rapidly freeze, evaporate or boil away.  だが,すぐに厄介な問題が持ち上がった。火星の中緯度付近の斜面には長いもので数kmに及ぶ数万本のガリーが点在しており,それらの形成に必要な大量の水がどこからやってきたのか説明がつかないのだ。火星の大気圧は非常に低く地球大気の1%にも満たないので,火星表面の純水はすぐに凍るか,蒸発してなくなってしまうはずだ。
Some researchers argued that the gullies must be relics of the past, when the planet experienced greater seasonal temperature swings. Then, in 2006, new data from MGS showed that light-colored material had spilled out of gullies just within the preceding few years. The gullies were not fossils after all.  一部の研究者は,これらのガリーは火星が気温の季節変動が現在よりも大きかった過去の時代の名残に違いないと主張した。しかし,その後の2006年,グローバル・サーベイヤーからの新データにより,過去数年間にガリーから白っぽい物質が流れ出したことが示された。ガリーは過去の遺物などではなかったのだ。
Fortunately, as the gully intrigue began to swell, a capable new spacecraft had just arrived at Mars. The Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) carries the High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), for which I am the principal investigator. The most powerful camera ever flown on an inter­planetary mission, HiRISE would soon provide critical evidence about the gullies. But it would also give us something more.  ガリーへの注目度が高まるなか,折よく高性能の探査機マーズ・リコネッサンス・オービターが火星に到着した。私が研究責任者を務める高解像度カメラHiRISE(ハイライズ)を搭載している。これまでの惑星探査ミッションのなかでも最強のカメラであり,ガリーに関する重要な証拠をすぐに見つけ出してくれるはずだ。しかし,カメラはそれ以上の収穫をもたらすことになった。
While MRO’s detailed new imagery unraveled the mysteries of the gullies, a student in my laboratory discovered a perplexing feature of Mars’s surface that had never been seen before—streaks across the surface, flowing downhill, that grow slowly and change with the seasons in ways that suggest they are flows of liquid water. These streaks have turned out to be the strongest evidence for the presence of flowing water on Mars. They have provided us with new ideas about how liquid water could exist in such a forbidding environment—and the best indication yet that Mars might still contain a niche near the surface in which life can survive.  リコネッサンス・オービターによる高解像度画像でガリーの謎の解明が進む一方で,私の研究室にいた学生の1人が火星の地表にそれまで見たことのない奇妙な地形を発見した。斜面を上から下へ流れるように走っている筋で,徐々に成長して季節によって姿を変えることから,水の流れを思わせる。これらの筋は火星に流水が存在する最強の証拠となっている。また,火星の厳しい環境下で液体の水の存在を可能にしている新たな仕組みが見えてきた。生命のすめる場所が火星の地表付近に現在もあるかもしれないのだ。