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火星はクレーターだらけ

635,000個以上の火星クレーターの衝突アトラスカタログ


火星クレーターデータベース。赤い点はすべて直径1 km以上のクレーター。Credit: CU-Boulder

ワシントン―火星がボコボコに叩かれた傷だらけの惑星であることは知られている。何十億年にもわたって惑星表面に宇宙の散弾がぶち当たることによって作られた激しい衝突クレーターを天文学者たちは観察してきた。しかしどれだけ傷だらけなだろうか?

本当に傷だらけだ。火星上にある直径およそ1キロメートル以上の635,000個もの衝突クレーターを最近数え終え、輪郭をつけ、カタログ化した研究者たちによるとそうだ。

この新しい情報は、これまで太陽系の惑星と衛星の衝突について編纂された中で最大の単一データベースとなり、火星の特定地域の形成年代を特定する助けになるだろう、とこの仕事を率いたコロラド大学ボルダー校(CUボルダー)のポスドク研究者スチュアート・ロビンスは話した。新しいクレーターアトラスは研究者が火星における水蒸気火山活動の歴史を時間軸上でより良く理解する助けにもなるはずだ。さらにこの惑星の過去に原始的生命の生息に適した環境があった可能性も教えてくれるはずだと、彼は話した。

「このデータベースは、年代測定や侵食をはじめ、惑星の居住適正や我々がまだ考えたことのない他の応用に至るまでの、たくさんの将来の火星研究に有用となる巨大なツールだ」、とロビンスは話した。彼は大学の大気宇宙物理研究所(LASP)と提携している。

ロビンスと、同じくCUボルダーのブライアン・ハイネックの二人による本研究の論文は、先週号のJournal of Geophysical Research - Planets(アメリカ地球物理学連合発行)に掲載された。同じ二人の研究者による関連論文が同じ雑誌の近刊号で発表されることになっている。

新しい火星クレーターデータベースの編纂は忍耐を強いられる作業だった、とロビンスは語る。「我々には火星の軌道探査機と着陸機から送られてくるすべての新情報がある。それは、この惑星の地形と表面の詳細を描いたはるかに良い地図を作る助けになった。私は地図を基本的に分析し4年かけてクレーター縁の円を描いた」。

ハイネックによると、火星のクレーター形成の歴史と範囲についてさらに詳しく知ることは、火星上にかつて生命がいた可能性を理解することにさらなる示唆をもたらす。ハイネックはLASPの調査助手で地質科学教室の助教授でもある。

「当時この惑星の地殻に水があったことを仮定すれば、巨大な衝突クレーターの多くが何千年あるいは何百万年もつづく、ユニークな局所的に生息が可能な環境になりうる熱水系を生成した」とハイネックは話した。「しかし巨大衝突には生命を吹き飛ばし去ってしまう能力もある。地球で6500万年前に恐竜を絶滅させたチクシュルーブの
衝突みたいに」。

ロビンスによると火星上の小さな直径のクレーターのほとんどが最大のクレーターよりも新しく、この惑星のクレーター構成の大部分を占めている。「形成年代についての基本的考えは、惑星表面のある部分により多くのクレーターがあれば、そこはより長く存在していた、というものだ」とロビンスは語る。この惑星の大部分が、クレーターなどの古い地質学的特徴を消し去ってしまう、火山活動と侵食活動によって「整地」されてきた。

新しいデータベースは惑星科学者たちがこの惑星上に起こる侵食についてより良く理解する助けにもなる、とロビンは話す。「我々のクレーターデータベースは縁の高さとクレーターの深さを含む。それは我々が異なったプロセスによって埋められたクレーターと侵食されたクレーターを区別することを助け、惑星表面で起こった長期的な変化についてのより良い考えを我々にもたらすだろう」。

火星の衝突クレーターのサイズと分布についてのより良い道具を得たことは将来の、この惑星への有人ミッションにも示唆を持つ、とハイネックは話す。NASAは安全性と研究の両方の観点から、どこにクレーターがあってそれらがどんな特徴を持っているかを知りたがっている。「クレーターは火星の表面下についての新しい情報をもたらす『貧乏人のドリル』として働く」、と彼は語った。

月のクレーターについての最も完全なデーターベースは直径およそ10から15キロメートルしか含まず、水星のクレーターのデーターベースは直径およそ20キロメートルを超えるものしか含まない。だから、それらと火星のクレーターデータベースを比較するのは難しい、とロビンスは言う。地球上に残された衝突クレーターは約150個から200個しか知られていない。月と水星の両方は大気とプレートテクトニクス活動を欠くせいでいまだにクレーターが降り散らかっている、と彼は話した。

火星と月のクレーター形成をカタログ化することは内部太陽系が形成されてから数億年後の時代を科学者が理解することを助ける。約39億年前のこの時代にはカンザス州と同じぐらいの大きさの小惑星が地球に降り注いでおり、「後期重爆撃期」として知られる。「地球はテクトニックなプレート移動と侵食のせいで地質記録のほとんどを失っている。だが、月と火星の衝突クレーターの歴史を理解することは我々の初期の日々を復元する助けになるだろう」とハイネックは語った。

AGU Press Release
Impact atlas catalogs over 635,000 Martian craters
11 June 2012, AGU Release No. 12-28

原論文
Stuart J. Robbins and Brian M. Hynek
A new global database of Mars impact craters ?1 km: 2. Global crater properties and regional variations of the simple-to-complex transition diameter
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 117, E06001, 21 PP., 2012 doi:10.1029/2011JE003967
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