火星の古代磁場に関する新しいタイムラインが確立される

Apr 05, 2023

火星には、科学者たちがこれまで知っていたよりもずっと早く、そしてずっと後になっても、地球規模の磁場が存在していました。

惑星の地球規模の磁場は、科学者がダイナモと呼ぶもの、つまり惑星の核内で電流を生成する溶融金属の流れから発生します。 地球では、コンパスの針が北を指すのはダイナモの働きです。 しかし、火星のダイナモは数十億年も前から消滅している。

ブリティッシュコロンビア大学（UBC）の研究者が米国とフランスの同僚と協力して発表した新たな発見。Science Advances に 5 月 1 日に掲載、火星のダイナモの正確なタイミングと持続時間を知ることに私たちは近づきます。

「火星のダイナモが45億年前と37億年前に作動していたことが分かりました。ダイナモのタイミングは惑星の進化の大きな部分を占めており、我々が発見したことはこれまで考えられてきたこととは大きく異なります」と博士研究員のアンナ・ミッテルホルツ氏は語った。 UBC地球海洋大気科学部の博士号を取得し、この研究の筆頭著者。 「ダイナモは、この惑星の熱の歴史、その進化、そしてどのようにして現在の位置に到達したかについて私たちに何かを教えてくれます。また、それは地球、火星、金星、水星といった地球型惑星のそれぞれに固有のものです。」

惑星の磁気の歴史に関する手がかりは、その表面とその下の磁化された岩石にあります。 岩、特に火山岩はテープレコーダーのようなものです。 それらは溶岩として始まりますが、磁場の存在下で冷えて固まるにつれて、岩石内の鉱物が地球規模の磁場と一致します。 これらの岩石の年代を測定することで、科学者は、その岩石が置かれたときにダイナモが作動していたかどうかを推定することができます。

火星の表面の特定の岩石の磁気は、火星のダイナモが 43 億年から 42 億年前に活動していたことを示していますが、39 億年前に形成された 3 つの大きな盆地には磁気が存在しなかったため、ほとんどの科学者はそのダイナモは活動していなかったと信じています。時間。

UBC の研究者らは新しい衛星データを分析し、前述の盆地よりもはるかに遅い 37 億年前に形成されたルクス平原の溶岩流から磁場が発生しているという明確な証拠を発見しました。

研究者らはまた、火星の北半球にあるボレアリス盆地上空で低強度の磁場を検出した。この盆地は45億年前に形成され、火星で最も古い地形の1つであると考えられている。

同大学のキャサリン・ジョンソン教授は、「この二つの観測結果は、火星の歴史の中で知られている最も早い時期にダイナモがあったこと、そして多くの人がすでにスイッチが切れたと考えられていた5億年後にダイナモが存在していたことを示している」と述べた。地球海洋大気科学部、アリゾナ州ツーソンの惑星科学研究所の上級研究員もこの研究に貢献した。

研究者らは、盆地の上に磁場が存在しないことについて、考えられる2つの説明を提示している。盆地が形成される前にダイナモが停止し、ルクス平原が形成される前に再始動した可能性がある、または盆地を形成した衝撃により、鉱物を含む地殻の部分が単に移動しただけである可能性がある強い磁気を帯びることがあります。

この研究の新しいデータは、火星の大気と揮発性進化衛星である MAVEN から得られました。 火星の磁気に関する以前のデータは、1999 年から 2006 年にかけて火星の軌道を周回し、主に地表上空 400 キロメートルの衛星マーズ グローバル サーベイヤーによって収集されていました。 2013 年に打ち上げられた MAVEN は、地表から約 135 キロメートルの近くで動作し、MGS が検出できなかった弱い信号を受信します。

MAVEN が地表およびその近くの小さな地物から信号を拾う能力は、研究者が磁気が地表の地殻のより深くに埋もれた古い岩石から来ているかどうかを区別するのに役立ちます。

これらの新たな洞察により、研究者はさらに近づいたら何が明らかになるのかと考えています。 ミッテルホルツ氏は、この研究は2つの特定の特徴に焦点を当てているが、火星のいたるところにクレーターが残っており、語るべき物語があると指摘した。 将来的には、探査が衛星からドローンや気球に進み、より詳細なデータが得られる可能性があります。

- このプレスリリースはもともとUBCニュースWebサイトに掲載されたものです