火星の隕石が語る、太古の水の痕跡
数十億年前の火星には、液体の水が流れ、生命が存在する可能性さえあったと仮説されている。だが火星の古い過去を直接調べる手段は今のところ限定的だ。軌道上の探査機やローバーは火星を観測するものの、火星から直接採取したサンプルは、科学者たちの手にまだ届いていない。
そこに活躍するのが隕石である。火星の大規模な衝撃イベントの際に、赤い惑星の一部が宇宙に放出され、地球の重力に捕捉されて地表に落下した隕石は、火星の秘密を持ち込んだ使者になり得る。
デンマーク工科大学が主導する国際研究チームが、今月Geophysical Research Lettersに発表した論文は、こうした隕石の中でも特に興味深い試料を対象としている。Northwest Africa 7034（NWA 7034）は、愛称を「Black Beauty」と呼ばれ、火星の地殻そのものから生まれた唯一の既知隕石とされている。約44億～45億年前の火星で衝撃により放出されたこの隕石に対し、研究チームはX線およびニュートロン（中性子）トモグラフィーという組み合わせた分析手法を適用した。
水の痕跡を可視化する新しい観察技術
X線トモグラフィーが隕石内の鉄やケイ素といった密度の高い物質を識別する一方で、ニュートロントモグラフィーは、X線では「空洞」と見えていた部分が実は含水鉱物（hydrous materials）である可能性を明らかにした。
ポール・シェラー研究所（PSI）の研究員デイビッド・マンネス博士は、「ニュートロンは水素に特に敏感だ」と述べる。彼とともにPSIでニュートロン分析を担当したアンダース・ケスナー博士との協力により、研究チームは「微小な含水鉱物を検出するだけでなく、より大きな、肉眼でも確認できる規模の水素堆積物を初めて可視化することができた」という。
この発見が示唆するのは、太古の火星が水の貯蔵庫を有しており、それが火星の地表と地殻に働きかけ、やがてBlack Beautyへと化石化した含水物質が形成されたという事実である。興味深いことに、研究チームは、これらの物質がNASAのパーサヴィアランス・ローバーによってジェゼロ・クレーターで発見された物質と類似していることを指摘している。かつての火星が、現在よりもはるかに温暖で湿潤な環境にあったことを示す証拠は、着実に積み上がっているのだ。
Black Beautyと並んで言及されるべき隕石に、アラン・ヒルズ84001（ALH84001）がある。南極で1984年12月27日に回収されたこの隕石は、当初は小惑星の破片と分類されていたが、1996年になって火星起源である可能性が明らかになった。同年発表された論文は古代火星の生命を示唆する構造を報告し、大統領スピーチまで促したが、その後の科学コミュニティの精査により、これらの特徴は非生物的プロセスからも形成可能であると主張されるようになった。
火星サンプル回収ミッション（NASA-ESA Mars Sample Return）が米国議会により予算超過を理由に中止されたことで、パーサヴィアランス・ローバーが火星表面に配置した採取チューブは、当初の目的を失う可能性に直面している。一方、中国の計画するTianwen-3ミッションは、来十年のいずれかの時点で火星からの試料をもたらす初のミッションになるとみられる。
Black Beautyと太古の火星の謎が、今後どのように解き明かされていくのか。その道のりはなお長い。
出典: Universe Today
