火星に水があるかどうかわからない？火星に井戸を掘れるかもしれない！

火星の地下に液体の水が存在する可能性は低いが、塩の氷が存在する可能性はある。

火星に水はありますか？望遠鏡が初めて発明されたとき、人々は火星に溝のような構造物を数多く見ました。多くの人がそれを火星の運河だと信じ、火星人が地球を侵略したというニュースさえありました。しかし、今では火星は乾燥した惑星であり、生活環境は地球よりもはるかに劣っていることが分かっています。知的生命体どころか、素生命体すら発見されていない。しかし、火星にかつて水があった可能性や、現在でも水がある可能性（ただし表面ではなく地下に）は否定できない。

中国科学院地質地球物理研究所の火星研究チームは最近、メディア解説会を開催し、「天問1号」火星探査の最新研究成果を解説した（https://www.cas.cn/zkyzs/2022/09/364/zyxw/202209/t20220927_4849010.shtml）。主な結果は 2 つあります。1 つ目は、火星の表面が水によって変化した可能性があることです。第二に、火星の地下に液体の水が存在する可能性は低いが、塩の氷は存在する可能性がある。

詳しく説明してください。 2021年5月15日、我が国初の火星探査ミッション「天問1号」に搭載された珠栄火星探査車が、ユートピア平原南部の事前に選定された着陸地点に無事着陸し、巡回・探査作業を開始しました。ユートピア平原は火星最大の衝突盆地であり、かつては古代の海であった可能性があり、初期の火星には居住可能な環境が存在していた可能性があることを示唆している。ここの地質はどのように進化したのでしょうか?現在の地下構造はどのようなものですか?まだ水や氷はありますか？珠容火星探査車の地下探知レーダーは、巡回区域内の浅い地下構造を詳細に撮影することができ、これらの問題の解決に画期的な進歩をもたらすことができます。

より広い視野で見ると、人類はこれまでに地球外天体の巡回レーダー探知を合計4回行っており、そのうち3回は中国、1回は米国によるものである。はい、中国はアメリカよりも多いです！我が国の月探査機「嫦娥3号」と「嫦娥4号」は、それぞれ月の表面と裏面の浅い表面構造の詳細な検出に成功したことが2度ありました。火星には2回ありました。米国の「パーサヴィアランス」と我が国の「珠栄」は2021年に相次いで火星巡回レーダー探査を開始した。「パーサヴィアランス」の探査エリアはジェゼロクレーターの縁で、実際の最大探査深度は15メートルである。 「珠龍」の探知エリアはユートピア平原の南部です。レーダー帯域は比較的広く、実際の最大探知深度は80メートルです。

科技大学の先輩で、中国科学院地質物理研究所研究員の陳玲氏は、メディア解説会（火星の浅い表面に水は存在するか？中国女性科学者の最新発見）で、研究チームが火星探査車「珠容」の火星最初の113日間（火星の1日は火星の「昼と夜」で、地球より約2分長い）の低周波レーダーデータを詳細に分析し、検出距離は1,171メートルに達したことを紹介した。研究チームは火星の浅い表面から80メートル以内の高精度な構造成層画像と地層の物理的性質情報を取得し、ユートピア平原南部の数メートルの厚さの火成岩層の下に、上に向かって細かくなる2組の堆積層があることを発見した。これは、過去35億年から32億年にわたる水の活動に関連した火成岩の複数回の変容を反映している可能性がある。

最初の一連の地層は、火災の表面から約 10 ～ 30 メートル下に位置しています。含まれる石の数が多く、深さが増すにつれて粒子の大きさも徐々に大きくなります。これは、短期的な洪水、長期的な風化、あるいは約16億年前の繰り返しの隕石衝突によって生じたものと考えられます。 2 番目の地層シーケンスは、火災表面から約 30 ～ 80 メートル下に位置しています。その石の粒子はより大きく（最大で数メートル）、より散在して分布しており、これはより古く、より大規模な火災による表面改変事象を反映しています。衝突クレーターのこれまでの統計的年代測定結果に基づくと、この変化は35億年前から32億年前の間に発生し、ユートピア平原南部の大規模な洪水活動に関連していたと推測されます。

この研究のもう一つの大きな目的は、ユートピア平原の南部に現在地下水や氷が存在するかどうかを調べることだった。低周波レーダー撮影の結果、火星表面の0～80メートルの深さの範囲内で反射信号の強​​度が安定しており、媒体の誘電率が低いことが示されており、これは探査車の巡回経路の下に水分を豊富に含む層が存在しないことを示しています。さらに熱シミュレーションの結果、珠容火星探査車の着陸エリアの地下100メートル以内には、液体の水、硫酸塩塩水、炭酸塩塩水が安定して存在することは難しいことが分かりました。しかし、塩の氷が存在する可能性も、地下のより深い空間に液体または固体の水が存在する可能性も否定できません。これらは今後も研究されるべきものです。

陳玲氏は、今回の研究によって現在の火星表面の微細構造と物理的特性が明らかになり、火星に古くから水活動が存在していた可能性があるという観測上の証拠が得られた、と述べた。研究によると、火星が次第に乾燥していく一方で、約35億年から32億年前には水の活動に関連した複雑な表面変化のプロセスがあり、火星の進化に関する人々の従来の理解を変えたことが明らかになっています。これらの結果は、火星の地質学的進化、環境、気候変動をより深く理解するための重要な基礎を提供し、また地球の将来の進化を理解するための重要な参考資料となるでしょう。はい、環境保護に注意を払わなければ、地球は将来火星のように生命のない場所になるでしょう。

同時に、この研究は一連の新たな科学的疑問も提起した。火災の表面から80メートル下の構造はどのようなものか？火星の水の深さはどれくらいですか？どの地域に水がありますか?火星の「水」の影響はいつまで続くのでしょうか？これらは将来の研究のためのアイデアや方向性を提供するものであり、おそらくあなたもそれに貢献できるでしょう。