15年間連れ添った「カップル」に永遠の別れを告げる原因となった火星の砂嵐はどれほど激しかったのでしょうか?火星から地球に吹きました！

はじめに: 砂粒が 5,500 万キロ、あるいは 4 億キロも離れた場所まで飛んでいけると考えたことがありますか?何千マイルも離れたところからやってくるこの砂粒を自分の目で見たら、きっと感動して「こんなものは今まで見たことがない」と心の底から感じることでしょう。一粒の砂が何光年も離れた地球に届く理由が実は火星の砂嵐だなんて、想像もつかないでしょう。火星の砂嵐がどれほど強力であるかを一緒に探ってみましょう。

最近、NASAの探査機ジュノーが予期せぬ奇妙な現象を発見した。火星から吹き飛ばされた塵が太陽系内部に向かって急速に移動しており、地球も例外ではなく、その一部が地球に降り注いだのだ。

NASAの科学者たちは、アラスカ州の州都ジュノーの上空を観測中に、正体不明の粒子の流れを初めて発見し、それがジュノー探査機からの燃料漏れだと考えた。

ジュノー探査機は、2011年にアメリカが打ち上げた木星探査機です。2016年に木星の周回軌道に入った後、太陽系最大の惑星に関するデータを収集するために木星の周回軌道に乗り始めました。これまで、人類は太陽系のこの巨星をこれほど間近で観察したことはなかった。 2018年12月21日、NASAは、木星探査機ジュノーが16回の周回飛行ミッションを完了し、最近撮影された木星表面の写真を多数送信し、人々にこの奇妙でありながら美しい惑星の姿をはっきりと見せることができたと発表しました。木星探査機が実際に火星の塵を受け取ったというのは実に驚くべきことだ。

注意深く分析した結果、それらは探査機の太陽電池パネルから落ちた細かい砂の流れであることが判明した。この発見を発表したNASAの文書には、「この高価な太陽電池パネルは、これまでに作られた中で最大かつ最も感度の高い塵検出器となった」というジョークが書かれている。

3月9日に地球物理学研究ジャーナル「惑星」に掲載されたこの研究では、ジュノー探査機のカメラを使用してこれらの砂嵐の分布と経路を追跡し、砂嵐が実際には火星から来ており、その一部は地球の大気圏にも侵入したことを発見した。

探査機の太陽電池パネルには塵が蓄積し続け、満杯になると砂が漏れ出す。

NASAゴダード宇宙飛行センターの主任研究員ジャック・コナーニー氏は、砂は細かくて軽いが、量が多く速度が速く、時速1万6000キロのスピードで太陽電池パネルに衝突し、探査機を常に摩耗させていると語った。幸いなことに、探査機の太陽電池パネルは十分に頑丈です。

火星で砂嵐が始まると、それは長期間続くことがあります。では、火星の砂嵐は一体どのようなものなのでしょうか?

（１）風速は想像を絶するほど高い

火星は太陽から4番目の惑星です。肉眼で見ると、それは目を引く燃えるような赤い星です。火星の平均気温は-23℃で、大気は薄く、水はほとんどありません。火星の乾燥した表面は赤い土と岩で覆われています。毎年、火星は信じられないほど激しい嵐に見舞われます。中国科学博覧会のウェブサイトによると、地球上の風力17は風速が毎秒60メートルを超える超大型台風に相当するが、火星の風速は毎秒180メートルと地球の3倍に達する。

台風 地球砂嵐 火星砂嵐

（２）嵐は地球全体を襲う可能性がある

火星の砂嵐は高さ80kmの尖塔を形成することがあり、そのような嵐は火星表面の貯水池を枯渇させるほど強力です。

2つの研究は、空を遮る砂嵐が赤い惑星を襲い、NASAの探査車オポチュニティのミッションが予期せず終了した2018年の火星の気象データに基づいている。

研究者らは嵐の中で、幅は米国ロードアイランド州とほぼ同じ、高さは最大80キロに及ぶ巨大な塵の塔構造を観測し、火星の大気中にガス蒸気と塵の粒子を放出している。研究者らは、尖塔が火星表面から火星の上層大気に水蒸気を放出し、そこで強い太陽放射によって水蒸気が塵の粒子から分離する可能性があると示唆している。

科学者によれば、火星ではおよそ10年ごとにこのような巨大な塵の塔構造による地球規模の嵐が発生するという。ハンプトン大学の科学者ニコラス・ハンベンス氏は次のように語った。「通常、この塵は1日ほどで火星の表面に降り注ぐが、地球規模の嵐の際には、塵の塔の構造は数週間持続するだろう。」

ダストタワーは「宇宙エレベーター」のようなものです。観測者は、大量の火星表面物質が火星の大気中に運ばれているのを見ることができます。ハンウェンス氏のこれまでの研究では、火星の砂嵐が水蒸気と塵の粒子を火星の上層大気に運ぶ可能性があることが示されており、これが火星の表面に小さな白い雲が定期的に現れる理由を説明できるだろう。

科学者たちは以前から、太陽の周囲に多くの塵の雲があることを知っており、それらは遠くの小惑星から来てゆっくりと太陽系内に漏れ出していると推測していた。

（３）火星の砂嵐はなぜそれほど激しいのでしょうか？

なぜ火星ではこのような大規模な砂嵐が発生するのでしょうか?科学的な観点からは、まだコンセンサスは得られていません。しかし、火星と地球には類似点があり、一部の科学者は類推分析を行っています。地球と同様に、火星にも太陽の周りを公転しているため季節があります。しかし、火星の軌道の離心率は地球の離心率よりも高く、火星が太陽の周りを回る軌道は地球ほど丸くはありません。 NASAによると、火星が近日点に到達すると、気温が著しく上昇し、火星の南半球では夏に相当するとのことだ。この時、太陽は火星の表面に大きな加熱効果をもたらし、熱い空気が上昇して塵が巻き上がり、砂嵐が形成され始め、ゆっくりと拡大します。

（４）オポチュニティは爆破されたのか？

映画「オデッセイ」の冒頭シーンを覚えていますか？

強い砂嵐が火星を襲い、科学調査のために来ていた宇宙飛行士たちは緊急避難を余儀なくされた。この時、宇宙船はどんどん傾き、バランスを保つために燃料を燃やす必要さえありました。しかし、火星表面の大気の密度が低いため、宇宙飛行士を危険にさらす可能性のある砂嵐が火星で実際に発生することはあり得ません。たとえば、火星で凧を揚げたい場合、凧を空に飛ばすには地球よりもはるかに高い風速が必要です。地球と火星の砂嵐の最大の違いは、火星の大気圧が非常に低く、大気が薄いことです。そのため、同じ物体に同じ風速が吹いても、その強さは異なります。つまり、火星には砂嵐があるが、映画『オデッセイ』に描かれているようなものではない。火星で最大規模の砂嵐が起こっても、主要な機械や設備が吹き飛ばされたり破壊されたりする可能性は低いため、NASA はオポチュニティを見つけることはできるが、目覚めさせることは決してできないだろう。

（５）火星の砂嵐は無害ではない

火星の砂嵐の破壊力は強くないが、火星の砂や塵の粒子は非常に小さく、わずかな静電気を帯びている。これらはあらゆる物体の表面に付着し、機械や装置の内部にまで侵入して、機械の故障や正常な動作不良を引き起こします。さらに、太陽光パネルにとって防塵カバーも大きな問題です。非常に小さな砂嵐でも、大量の塵が巻き上げられ、パネルが覆われる可能性があります。太陽光パネルに直接当たる太陽光が足りなくなり、十分な電力を供給できなくなります。しかし、太陽放射が火星の表面に到達すると、火星の表面の空気は再び加熱され、表面から遠く離れた空気は冷たいままになります。冷たい空気と熱い空気が混ざり合って生じる対流によって、再び塵が巻き上げられ、より大規模な砂嵐が発生する可能性がある。地球規模の砂嵐が発生すると、火星の表面で作業する探査車や着陸機などの機器は、砂嵐が終わるまで静かに待機する必要があります。 2019年2月12日の夕方早くも、アメリカ航空宇宙局（NASA）の管制センターで「We'll Meet Again」という曲が演奏された。これは、8か月間行方不明になっていた火星探査車オポチュニティとのNASAの最後のコンタクトだったが、応答はなかった。

2018年5月末に戻りましょう。火星で激しい砂嵐が発生し、火星の表面積の4分の1に相当する地域が影響を受けました。

2018年6月10日、オポチュニティはバッテリー残量が少なくなっていることを示す最後のメッセージを地球に送信しました。科学者たちは、大量の塵が太陽光を遮り、太陽光発電のオポチュニティ・システムが自動的に休眠状態に入ったためだと推測した。

その後もNASAはオポチュニティとの連絡を試み、何万回も「呼び出し」、砂嵐が収まった後、オポチュニティがこれまで多くの困難に遭遇したように包囲を突破して再起動できることを期待した。

しかし、火星の砂嵐は一度始まると「長く続く」ものとなる。 8か月間砂嵐に飲み込まれていたオポチュニティ探査車は、いまだ行方不明となっている。ネットユーザーたちはソーシャルメディア上で哀悼の意を表した。

2019年2月13日、NASAは火星探査車オポチュニティのミッションが終了し、無事に退役したことを公式に発表しました。

オポチュニティは15年間にわたって火星を探査し、45キロメートル以上を移動して、火星の360度カラーパノラマ写真15枚を含む約22万枚の写真を送信してきた。

水環境で形成されたヘマタイトが発見されました。火星に水が存在した証拠と、微生物の生存に適していた可能性のある環境が発見された。

2018年に連絡が途絶える前に撮影されたオポチュニティの最後の「完全な」自撮り写真は、オポチュニティにとって最後の作品となった。なんと悲しいことか！空を覆う砂嵐の中で「オポチュニティ」がいかに無力であるかは想像を絶する。

オポチュニティ探査車が火星の砂嵐に遭遇し、太陽電池パネルが「窒息」して再び起動することが困難になったため、NASAはオポチュニティ探査車の起動を断念すると発表した。

NASAは、ジュノー探査機の発見により、科学者らは宇宙塵の発生源と進路についてより深く理解できるようになり、今後の探査プロジェクトのルートを計画する際に、砂塵嵐をできるだけ避けるのに役立つだろうと述べた。

火星の探査は地球のためであり、火星への着陸は全人類の夢です。しかし、火星の薄い大気、巨大な砂嵐、複雑な地形、予測できない風向きといった未知の環境は、宇宙航空の最前線で戦う無数の粘り強く、勇敢で、愛らしい科学研究スタッフのような天問1号探査機と珠容探査機にとっては問題ではない。 2021年7月30日現在、オフロード走行を開始した珠栄火星探査車は、火星表面で75火星日間活動し、累計708メートルに到達した。探査機は372日間軌道上に留まりました。両方のデバイスは良好な状態であり、すべてのシステムは正常に動作しています。同じルーツ、同じ心で、それぞれの絵が本当の気持ちを伝えます。この中国の「恋人」の二人が永遠に一緒にいて、連絡が途絶えることがなく、彼らの愛が決して変わらないことを願っています。