火星最大峡谷が今も活動中—NASAの地震計が捉えた断層の動き
火星の地殻は単一のプレートで構成される「停滞した蓋（Stagnant Lid）」型の惑星だと考えられてきた。しかし2021年8月25日、NASAの火星探査機インサイト（InSight）が火星最大の峡谷であるマリネリス谷の直下で発生した地震を記録した。帝国カレッジロンドンとコロンビア大学の研究チームがこの地震イベント「S0976a」を分析した結果、数十億年前に形成された古い断層がいまなお不安定であり、応力によって破壊される可能性があることが明らかになった。
研究チームはイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校と協力し、この知見を『Nature Communications』に発表した。帝国カレッジロンドン地球科学工学部のユン・フン・ソン准教授が主導した本研究は、火星がまだ地質学的に「生きている」ことを示唆する重要な証拠となる。
太陽系最大級の谷で捉えた横ずれ運動
マリネリス谷は長さ3,900km、幅が最大600km、深さ9km以上に及ぶ太陽系最大級の峡谷だ。地球最大の峡谷系であるヤルン・ツァンポ大峡谷が長さ約505km、幅113m、最大深さ6kmであることと比べると、その規模の違いは明らかである。
研究チームが地震波データを詳しく検討した結果、S0976aは谷の直下20～40kmの深さにある急傾斜の断層沿いで、地殻ブロックが横方向にすれ違う横ずれ地震（strike-slip marsquake）だったと判明した。隕石衝突やがけ崩れなど他の可能性を検証するため、複数のモデルを構築したが観測された地震波を再現できなかった。火星探査機マーズ・リコネッサンス・オービター（MRO）が撮影した衛星画像にも衝突クレーターや崩落の痕跡は見つからなかった。
古い構造が応力に応じて再び活動
本研究が強力な説得力を持つ理由は、複数の異なる種類の証拠がすべて同じ方向を指しているからだ。地震波は断層面での横方向のすべり運動を示し、軌道画像から観察される地質学的特徴は長期間にわたって存在する断層系が交差する領域を示している。そして得られた結果は、長期的な冷却、火山応力、峡谷そのものに関連した局所的な効果により、既存の断層構造がすべった場合に科学者が予測する内容と一致している。
かつて火星は数十億年前に極めて活発で、テイシス隆起を形成した激しい火山活動がノアキス紀から後期ヘスペリア紀（41～30億年前）にかけて起こった。マリネリス谷は張力テクトニクス力によって地殻が引き張られて形成された地溝帯が、その後の侵食と谷壁の崩落により拡大したと考えられている。このプロセスは東アフリカ地溝帯と類似している。
インサイトが検出した活発な断層の証拠はマリネリス谷にとどまらない。セルベルス・フォッセ裂け目や南エリシウム平原の領域でも同様の活動が確認されており、火星地殻内の応力が単一のパターンに従わないことを示唆している。
出典: Universe Today
