科学者たちは、火星の表面の下で、異なる化学的特徴を持つ古代の水の少なくとも2つの別々の貯水池が生き残っていることを発見しました。
この発見は、地球とは異なり、火星にはおそらく地球全体に広がる地下マグマの単一の大きな地球規模の海がなかったことを示しています。
「多くの人々が火星の水の歴史を理解しようとしています」とアリゾナ大学の惑星科学者ジェシカ・バーンズは説明します。
「水はどこから来たの？ 火星の地殻(表面)にはどれくらいの期間がありますか？ 火星の内水はどこから来たのですか？ 火星がどのように形成され、発展したかについて、水は私たちに何を教えてくれますか？」
火星の岩石で証拠が発見されました。 火星に飛び乗って拾うことはできません。 実際、これまで、火星からサンプルを取得する自動化されたミッションを実施していません。 しかし、火星が自力でやってくることがあります。
火星の地殻から引き裂かれた流星は時々地球に落ちます。 ここ地球の研究所では、最新の方法を使用して、研究者はそのような2つの隕石を注意深く研究しました。1984年に南極大陸で発見されたAllan Hills84001と2011年にサハラ砂漠で発見されたNorthwestAfrica7034です。
チームは火星の隕石に閉じ込められた水素の同位体を調べました。 アイソトープは、中性子の数が異なる要素の変形です。 重水素としても知られる重水素は、1つのプロトンと1つの中性子を持っています。 プロチウム、または軽水素には、1つのプロトンがあり、中性子はありません。
水素は水の構成要素の1つであるため、岩に閉じ込められたこれら2つの同位体の比率は、それらがさらされた化学プロセスとその起源を研究するために、それらが見つかった水の歴史を理解するのに役立ちます。
バーンズと彼女のチームは、火星の隕石の水素同位体を研究して、惑星の水について学ぼうとした最初の人ではありません。
火星では、おそらく太陽放射がプロチウムを破壊するため、重水素が大気中の主要な水素同位体です。
したがって、バーンズと彼女のチームは、火星の地殻に由来する隕石を詳しく調べることにしました。
Allan Hills 84001は、放射性崩壊の初期の年代測定法によれば、約39億年前に火星の地殻内の液体と相互作用しました。 同様の分析により、北西アフリカ7034は15億年前に液体と相互作用したことが判明しました。
バーンズと彼女のチームが同位体分析を行ったとき、彼らは両方のサンプルが同じ同位体比を持っていることを発見しました。これは、地球の水に見られる比と火星の大気に見られる比の間に便利に位置しています。 さらに奇妙なことに、この比率は火星の好奇心ローバーによって分析された若い岩に似ていました。
これは、この水の化学組成が約39億年間変化していないことを示しています。これは、以前の研究を考えると、まったく予想外の結果です。
しかし、チームが火星のマントルからの隕石中の水素同位体の以前の研究と彼らの結果を比較したとき、彼らは本当に驚くべき何かを見つけました。 マントル隕石は、シェルゴッタイトと呼ばれる2つの異なる火の岩のグループに収まります。
これらの2つの異なる化学的特徴は、火星のマントルにある2つの異なる混合されていない水の貯留層を示しています。 これは、マントルの下の液体マグマの世界的な海が上の層を均質化しなかったことを意味する可能性があります。
「この文脈は、火星の過去の居住性と天文学を理解するためにも重要です。」
この研究は、ジャーナルNatureGeoscienceに掲載されました。
出典：写真：NASA / JPL-Caltech /アリゾナ大学
