生命存在の可能性 NASAが発見した謎の穴の正体
人類は古くから火星に特別な関心を寄せて きました夜空に輝く赤い惑星は多くの人々 の想像力をかき立て様々な物語や研究の 対象となってきました19世紀末イタリア の天文学者ジョバンニスキアパレッテは 火星表面に運がのような構造物を観察した と報告し知的性明太の存在可能性について 大きな議論を呼び起こしました後にこれは 高額的な錯覚であったことが判明しました が火星への関心は衰えることなく現代の 科学技術の発展と共にさらに深まってい ます火星は地球に最も似た惑星とされ かつては地球のような環境を持っていた 可能性が指摘されていますこの第2の地球 とも呼ばれる惑星の探査は人類の生存戦略 において重要な意味を持っています地球上 の資源の枯渇や環境問題人工増加などの 課題に直面する中火星は人類の新たな活動 領域として注目されているのですさらに 火星探査は科学技術の発展にも大きく貢献 しています極限環境での器の動作長距離 通信技術自立型ロボットの開発など火星 探査で培われた技術は地球上でも様々な 分野で応用されています例えば火星探査者 に搭載されている高性能カメラの技術は 医療用内視教の開発にも活かされています また火星の過酷な環境で使用される太陽 電池パネルの技術は地球上の砂漠地帯での 太陽高発電システムの改良にも応用されて いますNASの新たな発見火星の地下に 存在する謎の穴について詳しく解説して いきますまずドリルに関する興味深い 例え話から始めましょう皆さんはドリル メーカーの営業として上司からNにドリル を売るように指示されたとしたらどのよう に提案するでしょうか単にドリルの性能を 説明するのではなくドリルを使用すること でどのような可能性が広がるかを提案する ことが重要です例えばこのドリルを使えば 火星の地標を掘削し地下に眠る道の世界を 探査できる可能性がありますさて2006 年NASジェット新研究所の科学者 リチャードズーレは火星の調査のため地球 から多くの探査機を送り出しましたその中 の1つがまずリコネサンスを帯びた通称 MROですリコネサンスとは偵察を意味し その名の通り火星を周回しながら構成の カメラで火星表面を撮影し続けています 2022年8月15日に撮影された写真が 科学会で大きな注目を集めることになり ましたその写真には数メほどの大きさの穴 が映し出されていましたこの写真は 2024年5月21日にアメリカアリゾナ 大学のサイトで公開され研究者たちは火山 活動の痕跡だと指摘していますこの穴が 発見されたのは火星の赤道付近に位置する アルシア山という火山ですアルシア山は高 さ約20km直径約450kmという巨大 な火山です比較のために言えば日本の 富士山は高さ 3.7km直径約39kmですこの穴の 発見は火星の火山活動や近変動の影響で 形成された可能性が高いとされています 一見すると平凡な穴に見えるかもしれませ んが研究者たちがこれほど注目する理由が 2つあります1つ目の理由は火星の構造を 知るための重要な手がかりとなる可能性が あるためです人間の体の内部を調べるため に内視教検査を行うように火星の内部構造 を理解するためには実際に内部に潜り込ん で調査する必要があります火星の表面から は得られない貴重な情報がこの穴の中に 眠っている可能性があるのです2つ目の 理由は将来の火星探査や移住計画において この穴が生命を守るシェルターとして機能 する可能性があるためです火星には地球の ような待機がほとんど存在しません待機は 生命を守る重要なバリアの役割を果たして いるためこのバリアが存在しない火星では 危険な紫外線が容赦なく降り注ぎ温度変化 も極端になります実際に火星の表面温度は 平均でマイ63°最高でも30°に届くか どうかで最低気温はマ130°を下回る こともありますこのような過酷な環境では 宇宙服なしでは即座に生命の危機に品する ことになります例え宇宙服を着用していて もそれが損傷した場合は致命的ですしかし 地下であれば市外線から守られ温度も比較 的安定していると考えられています火星の 地下がどのように形成されたのかについて も興味深い仮説があります惑星の内部を 流れる主要な物質は溶岩です地球上の火山 活動を例にとると溶岩の性質は火山によっ て大きく異なります例えばハワイの キラウエア火山では年の低い原武岩質の 溶岩が流れ出し滑らかな溶岩流を形成し ます一方日本の桜島のような火山では年の 高い安全岩質やデサイ質の溶岩が特徴的 ですこのような溶岩の違いはマグマの化学 素性や温度含油が量などによって生じます 火星の溶岩も地球のものと同様に多様な 性質を持っていたと考えられています実際 火星探査機が撮影した画像からは異なる 種類の溶岩牛の痕跡が確認されています 火星の溶岩の蘇生を分析することは火星の 地質学的な歴史を理解する上で重要な 手がかりとなります例えばアメリカの アリゾナ大学の研究チームは火星の溶岩 サンプルを分析することで火星の火山活動 の変遷を明らかにしようとしています火星 の溶岩入は地球のものよりもはかに広範囲 に広がっていることが特徴ですこれは火星 の重力が地球の約3分の1しかないため 溶岩が遠くまで流れやすかったためと考え られていますまた火星の大気圧が低いこと も溶岩の流動性に影響を与えた可能性が あります地球上では大気圧が溶岩の燃性や 流動性に影響を与えることが知られてい ます火星の低圧感強化では溶岩に含まれる ガスがより急速に放出されその結果として 独特の溶岩地形が形成された可能性があり ます溶岩は冷却されるとこかしその流れた 後には大きな空洞が形成されますこれが 溶岩チューブと呼ばれる地形です火星にも このような溶岩チューブによる洞窟が存在 すると予測されています地球上の例として 韓国の知治島にあるマンジャングルが有名 ですマンジャングルは今から約10万から 30万年前に形成された世界最長の溶岩 洞窟で2007年にユネスコ世界自然遺産 に登録されています全長約7.4km最大 高さ23m最大幅18mという規模は およそ7階建てのビルに匹敵する壮大な ものです溶岩は溶岩チューブだけでなく 巨大な火山も形成します特に火星には太陽 系最大の火山と渓谷が存在しています太陽 系最大の火山それがオリンポスさです オリンポスさという名称はギリシャ神話に 登場する神神が住む山オリンポスに由来し ていますオリンポスさんは先ほど紹介した アルシアさの北に位置し高さは約に 11.9kmで地球最高峰のエベレストの 2倍以上もある巨大な火山です山の裾の幅 は600kmにも及びこれは日本の本州と ほぼ同じ大きさですさらに山頂には6つの カルデラが重なるように存在しています カルデラとは火山活動によって形成された 陥没地形のことですちなみに日本最大の カルデラは北海道のクッシャロカルデラ ですこのように巨大なオリンポスさですが 実は比較的登りやすい山葉を持っています なぜなら富士山のような急勾配ではなく 非常になだらかな傾斜を持つ伊場火山だ からです将来火星移住が実現すれば オリンポスさとザンツアーなども企画さ れるかもしれません次に大量系最大の警告 についてご紹介しますオリンポスさの南島 方向には途方もなく大きく深い渓谷が存在 しますこれがマリネス強国ですこの名称は 1971年にこの警告を発見したNの火星 探査機マリナー9号にちんでつけられまし たマリネス強国の規模は途方もなく長さ約 4000km深さ約7km最大幅は 200km近くにもします長さ 4000kmというと日本列島がすっぽり と収まってしまうほどの規模です比較とし てアメリカのグランドキャニオンは全長約 445km最大幅約29km最大深さ約 1.6kmです数で比較するとマリネス 強国はグランドキャニオンの約10倍もの 規模を持っていることが分かりますこの 巨大な告は火星の気候システムにも大きな 影響を与えています深さ7kmもの告は 強力な上昇流や加工流を生み出し極地的な 気象減少の発生源となっています地球の大 強国でも同様の現象が観察されていますが 火星の薄体機中ではより劇的な気象変化が 起こりますマリネス強国では急激な気圧の 変化や強力な渦巻風の発生が確認されてい ますこれらの気象現象は将来の火星探査や 居住計画において重要な考慮事項となる でしょうまたこの告は火星の水循環におい ても重要な役割を果たしてた可能性があり ます告の壁面にはかつての水流の痕跡が 複数確認されており太古の火星ではこの 強国を通じて大規模な水の流れが存在して いたと考えられています現代の火星では 強国の新部に氷が存在する可能性も指摘さ れています深い強国の底部は太陽光が直接 届きにくく比較的安定した温度環境が保た れているため氷が長期間保存されやすい 環境となっていますこのような特徴は将来 の火星探査において水資源となる可能性を 秘めていますこのような巨大な警告がどの ように形成されたのか詳細はまだ解明され ていません火山活動地格変動水による浸食 などが複合的に作用して形成されたのでは ないかと考えられていますちなみに日本の 北海道乙部町にもグランドキャニオンにに 立地系がありますこのように火星には太陽 系最大級の山と渓谷が存在していますが これらの地形は火山活動や地格変動によっ て形成されました現在は正温な状態にある 火星ですが今から30億から40億年前は 活発な火山活動と近く変動を繰り返してい たと考えられていますではなぜ現在の火星 では火山活動がほとんど見られないの でしょうかその理由はいくつかの要因が 絡み合っていますまず第1に火星の内部の 熱エネルギーの問題があります惑星の内部 の熱は地質活動を引き起こす重要な エネルギー源ですマグマは惑星の血液の ような役割を果たしその熱エネルギーに よって火山の噴火や地格変動が引き起こさ れます例えば地球では2013年以降の 海底火山の噴火により小笠原諸島に西の島 が誕生しましたこの島はマグマが冷えて 固まることで形成され新しい生体系が 気づかれつつある研究者たちの注目を 集める場所となっていますこのように マグマは新しい地形を生み出す源となり ますがそれが冷却されてしまうと火山活動 も減少してしまいます火星の場合その小さ さが致命的でした火星の直径は約6800 kmで地球の約半分の大きさしかありませ ん惑星のサイズが小さいと熱が逃げやすく 内部のマグマも比較的早く冷却されて しまいますさらに火星には地球のような プレートテクトニクスが存在しないことも 火山活動の現象に影響を与えています プレートテクトニクスとは惑星表面の 分厚い岩番外動や衝突を繰り返すことで島 の形成や火山の噴火を引き起こす仕組み ですプレートの動きが制限されるとマグマ の生成や地標への粉質も制限されることに なありますしかし火星が完全に死んでいる わけではありません最近の研究では火星の 地下で現在も続いている活動の証拠が次々 と発見されています火星の近内部では地下 水の移動による微細な振動が観測されて おりこれは火星が地質学的に完全な子宮で はないことを示唆しています特に注目され ているのは火星の赤道地域で観測される 周期的な機体の放出現象ですこれらの機体 には生命活動の副産物である可能性のある メタンガスが含まれていますメタンの存在 は火星の地下で何らかの科学反応やさらに は生物学的な活動が継続している可能性を 示唆していますまた火星の地下では氷の 誘拐と再凍結のサイクルが繰り返されて いることも分かってきましたこの過程で 発生する物理的な力は地標の形状を少し ずつ変化させ続けています実際火星探査機 による定期的な観測では特定の地域で地標 の微細な変化が確認されていますこれらの 変化は火星が現も同的な惑星であることを 示す重要な証拠となっています2022年 アリゾナ大学の月惑星研究所の研究チーム は約5万3000年前に火山が噴火した 痕跡を発見しています火星は完全に活動を 停止しているわけではなくわずかながらも 生命の衣吹を保っているようですこのよう な火星の地下を調査するためNASAは 2018年に火星探査機インサイトを 打ち上げました火星探査の歴史は1960 年代に遡ります当時アメリカとエト連邦は 宇宙開発競争の最中にあり両国は競って 火星探査機の打ち上げを行いました最初の 成功例は1965年のマリナー4号で市場 初めて火星の近接撮影に成功しましたその 後1976年には画期的な探査機 バイキング1号と2号が火星に着陸し 初めての本格的な火星表面の調査を実施し ましたこれらの探査には当時最新Aの分析 装置が搭載され火星の土上サントルを採取 して生命の痕跡を探る実験も行われました 21世紀に入ると火星探査はさらに活発化 します2004年には火星探査者 スピリットとポチニティが着陸し予定期間 をはかに超える長期間にわって活動を続け ました特にポチユニティは当初の予定期間 90日のところを実に14年以上も活動を 続け火星探査の歴史に大きな功績を残し ました2012年にはより高度な探査能力 を持つ後期信号が着陸し現在も活動を続け ています期信号はレーザーを使って岩石を 利かさせその成分を分析する確信的な技術 を搭載しています2021年にはパー サビアランスが着陸し火星の岩石サンプル の祭祀と将来の地球への持ち帰りに向けた 準備を進めていますまたパーサビアランス には小型ヘリコプターのインジ入域も搭載 されており2021年4月に人類発の火星 での動力飛行に成功しましたこのような 探査の進化は火星についての理解を大きく 深めることに険しています特に注目すべき は探査機に搭載される分析装置の進歩です 例えばインサイトに搭載された地震系は 地球上で使用されているものよりもはかに 高感度で火星の微細な振動も検出すること ができますインサイトの主な目的は火星の 地震活動を測定することでした地震波を 解析することで火星の内部構造を解明 しようとしたのです火星における地震は非 震え英語ではマースクエイクと呼ばれ月の 場合は月心ムンクエイクと呼ばれますイン サイトは実際に非震えを観測し内部構造に 関する貴重なデータを収集しましたが 2022年12月に電力不足により運用を 終了しています火星の地下構造を解明する 目的の1つに水の存在を探ることがあり ます火星にかつて水が存在していたことは 様々な証拠から確認されていますその代表 的な例が火星の北極と南極に存在する氷 ですハプル宇宙望遠鏡が捉えた画像では 火星の北極部分が白を覆われているのが 確認できますこの白い部分は凍結下に酸化 炭素で覆われておりその下には水の氷が 存在していますこのような氷に覆われた極 地域は極端と呼ばれていますさらに火星の 地表には古代の河川の痕跡やかつて湖が 存在したと思われる平坦な地形も発見され ています2023年3月には火星の赤道 付近にあるノクティスラビリントスの頭部 で新たな氷河の痕跡が発見されましたこの 氷河の痕跡は長km最大幅約4kmで地球 の氷河と同様のクレバスやモレ円が確認さ れていますこの発見が重要視される理由は 比較的温暖な赤道付近でも氷が存在してい た可能性を示唆しているからです火星の 赤道付近は平均気温が-60°を下回る 火星の中でも比較的温暖な地域ですこの 地域で氷河の痕跡が見つかったことは過去 の火星にはさらに多くの水が存在していた 可能性を示しています大昔の火星には 私たちが想像する以上に豊富な水が存在し ていたかもしれませんもし環境条件が少し 異なっていれば火星も地球のような水の 惑星になっていた可能性すらあるのですで はなぜ水の存在がこれほど重要視されて いるのでしょうかその最大の理由は生命 誕生の可能性を示唆するためです水は あらゆる生命にとって不可欠な要素です 人類も動物も昆虫も植物も水なしでは生存 することができません生命の誕生には水 以外にも有物や様元素が必要となりますが 水の存在だけでも生命が存在する可能性は 格段に高まります過去の火星にも何らかの 生命体が存在していた可能性は否定でき ません単細防生物のような単純な生命体か もしれませんがそれでも地球外生命の発見 は人類にとって確信的な発見となる でしょうまた将来の火星移住計画において も水は重要な資源となります生活要子は もちろんのこと農作物の栽培や様々な生活 必需品の生にも水は不可欠ですさらに水 から水素を生成する技術が発達すれば クリーンエネルギーとしての利用も期待 できます水素エネルギーは二酸化炭素を 排出しないため環境への負荷も最小限に 抑えることができます火星での持続可能な エネルギー供給は移住計画の成功を左右 する重要な要素です現在火星探査機の ほとんどは太陽高発電を主なエネルギー源 としていますが火星の太陽光は地球の約 半分の強度しかありませんさらに火星性 特有の砂嵐は太陽光パネルに深刻な影響を 与える可能性があります実際2018年に 発生した大規模な砂嵐により火星探査者を ポチニは太陽光パネルが砂に覆われ通信が えてしまいましたこのような課題に対して 科学者たちは複数のエネルギー源を 組み合わせたハイブリッドシステムを提案 しています例えば太陽高発電と水素燃料 電池を組み合わせることで安定した エネルギー供給が可能になると考えられて います水素燃病は水を電気分解して得 られる水素を燃料として使用します火星の 極地に存在する氷から水素を生成できれば 持続可能なエネルギーサイクルを確立 できる可能性がありますまた火星の強い風 を利用した風力発電も検討されています 火星の待機は薄いものの強い季節風が吹く ことが知られておりこれを活用することで 補助的なエネルギー源として利用できる 可能性がありますさらに地熱エネルギーの 利用も検討されています火星の地下には 依然として熱な残っていると考えられて おりこの熱を利用することで安定した エネルギー供給が可能になるかもしれませ ん実際NASAの研究者たちは火星の地下 深にある熱源を利用した地熱発電システム の設計を進めていますこのシステムが実現 すれば天候に左右されない安定した エネルギー供給が可能になりますまた放射 性同意体熱電気転換装置の利用も検討され ていますこれは放射性物質の崩壊熱を電気 エネルギーに変換する装置で既に付加中 探査で実績のある技術です火星の極寒の 環境を考えると多少の温暖化効果は必要か もしれません想像してみてください技術の 発達により火星の氷から水を生成できる ようになった未来を火星に移住した人々は その水を使って作物を育て緑地を広げて いきます品種改良により火星の厳しい環境 でも生育可能な作物が開発されているかも しれません火星産の野菜が移住者の食卓を 彩る日が来るかもしれないのですそして難 何千年という時を経て火星に緑が広がって いきます赤い砂漠だった火星が緑溢れる 惑星へと姿を変えていくのです移住者の 子孫たちは昔の火星は何もない星だっ たって聞いたけど今はすっかり緑に覆われ た星になったねと語り合うかもしれません 火星を地球のような環境に変える試み いわゆるテラフォーミングは現在も活発に 研究が進められていますこの壮大な計画に はいくつかの重要なステップが想定されて いますまず第1弾として火星の待機を熱く する必要がありますこれには火星の極端に 存在する凍結に参加炭素を帰化させること が考えられています極端を人工的に加熱 することで二酸化炭素を放出させ音質効果 によって気温を上昇させる計画です気温が 上昇すれば地中に眠る二酸化炭素も放出さ れさらなる温暖化が期待できます次の段階 ではシアノバクテリアのような工合性生物 を利用して酸素を生成する計画が検討され ていますこれらの微生物は地球上で最も 過酷な環境でも生存できることが知られて おり火星の環境でも生存できる可能性が ありますまた遺伝子工学の発展により火星 の環境により適応した新種の微生物を 作り出すことも可能かもしれませんさらに 火星の土壌改良も重要な課題です火星の 土壌には植物の生育を阻害する火炎素産 腫瘍が含まれていることが知られています これを分解する微生物を導入することで 徐々に土壌を改良していく必要があります 火星に水をもたらすための計画も検討され ています小惑星や水星の氷を火星に衝突さ せることで大量の水を供給する案や火星の 地合を人工的に誘拐させる案などが提案さ れていますこのような取り組みにより数百 年から数千年という長期的なスパンで火星 を人類が活動できる環境に変えていく可能 性が研究されていますしかしこれらの計画 には技術的な課題だけでなく人日的な問題 も含まれています火星の既存の性体系が 存在する可能性を考慮すると テラフォーミングによってそれらを破壊し てしまう危険性も指摘されていますこの ような見合は現時点では想像の息を出ませ んが火星に存在する水にはそんな可能性を 秘めているのです皆さんは火星の未来に ついてどのように考えますかもしこの動画 の内容が少しでも皆さんの役に立ったと 感じていただけたならチャンネル登録や いいねボタンコメントなどをいただけると 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音声情報
青山龍星
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