カオス地形

天体地質学では、カオス地形または混沌とした地形は、尾根、亀裂、平原などの地形が入り乱れて絡み合っている惑星の表面領域を指す。カオス地形は、火星や水星、木星の衛星エウロパ、準惑星冥王星の顕著な特徴である。科学用語では、「カオス」は固有名詞の構成要素として使用される（例：火星の「オーレウムカオス」）。^[1]

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  火星のオキシア・パルス地域の地形図。いくつかのカオス領域の位置を示している。
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  アルシノエス カオス(左端)、イアニ カオス、アウレウム カオス、マルガリティファー カオス、およびその他の近くの特徴の位置を示す地図
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  主要な特徴がラベル付けされたMargaritifer Sinus 四角形の地図。Aureum Chaos は地図の上部近くにあります。
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  THEMISが捉えた、アウレウム カオスの巨大な峡谷。この緯度では峡谷は珍しい。画像はMargaritifer Sinus 四角形から。
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  THEMISが捉えたIani Chaos。浸食されたメサからの砂が、明るい色の床材を覆っています。画像をクリックすると、Iani Chaos と他の地域の地形との関係がわかります。画像は Margaritifer Sinus 四角形から取得。
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  主要な特徴がラベル付けされたOxia Palus 四角形の地図。この四角形には、カオスの崩壊した地域や流出路 (古い川の谷) が多数含まれています。
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  THEMISが捉えたアラム・カオスの浸食。オキシア・パルス四角形内の画像。
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  THEMIS が捉えた、水源の可能性があるアラムのブロック。オキシア パルス四角形の画像。
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  アラムの混沌の荒野
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  アラムカオスの東階
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  HiRISE が捉えたHydraotes Chaos 。画像をクリックすると、チャネルとレイヤーが表示されます。スケール バーの長さは 1,000 m (3,300 フィート) です。画像は Oxia Palus 四角形にあります。
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  HiRISE が捉えたヒダスピス カオス。オキシア パルス四角形内の画像。
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  HiRISEから見たEos Chaosの明るい色の層。画像はOxia Palus 四角形にあります。
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  フェートンティス四角形の地図。クリックすると拡大し、クレーター名が表示されます。ゴルゴナム カオスは地図の上部近くにあります。
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  火星探査機HiRISEが見たゴルゴナムのカオス。画像の幅は 4 km (2.5 マイル) です。ファエトンティスの四角形の画像。
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  HiRISEが捉えたアトランティス カオス。画像をクリックすると、マントルの覆いと溝の可能性が分かります。2 つの画像は元の画像の異なる部分です。スケールが異なります。画像は Phaethontis 四角形にあります。
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  HiRISEから見たイスター・カオス。場所はルナエ・パルス四角形。
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  HiRISE から見た Ister Chaos のクローズアップ。場所はLunae Palus 四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE で見たカオス地形。場所はマルガリティファー洞四角形です。

2010年4月1日、NASAはHiWishプログラムで初めてHiRISEの撮影場所を提案する画像を公開した。8つの場所のうちの1つがオーレウム・カオスだった。^[2] 下の最初の画像はその地域の広域画像である。次の2枚の画像はHiRISE画像である。^[3]

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  後続の HiRISE 画像の広域ビューを捉えた THEMIS 画像。黒いボックスは HiRISE 画像のおおよその位置を示しています。この画像は Aureum Chaos として知られる広大な領域の一部です。画像をクリックすると詳細が表示されます。
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  HiWish プログラムのもと、HiRISE が見た Aureum Chaos。
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  HiWish プログラムの HiRISE が観測した以前の画像のクローズアップ画像。小さな丸い点は岩です。

水星では、カオス地形は丘陵状または線状になることがあります。水星のカオス地形の形成に関する最初の理論は、惑星の反対側にある衝突盆地です。しかし、水星には衝突盆地と関係のない地形もあるため、この理論では水星のカオス地形を完全には説明できません。^[4]

水星のカオス地形の大部分は、カロリス盆地の反対側にあります。これらは、このような大規模な衝突によって引き起こされた噴出物と表面の再形成の結果です。^[4]

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  カロリス盆地の対蹠地にある混沌とした地形

カオス地形はエウロパに多く存在し、表面の20～40%を覆っています。多くの理論が提唱されていますが、この地形の起源を完全に説明するものはまだありません。^[5]エウロパでは、「カオス地形」にはカオスレンズ状地形、ピット、スポット、ドームなどの地質学的特徴が含まれます。カオス地形は周囲の非カオス地形よりも高い高度と低い高度の両方で観測されていますが、ほとんどの場合、近くの地形から隆起したものです。

観測されたカオス地形のほぼすべてが周囲の地形の上にあり、カオス地形がエウロパ上で比較的新しい地形であることを示しています。エウロパのカオス地形は、「新鮮な」地形と「改変された」地形の2つのカテゴリに分類できます。^[5]新鮮なカオス地形は非常に新しく、他の地質学的特徴によって横断されていません。改変されたカオス地形はより古く、より滑らかなエッジと横断的な特徴を備えています。

エウロパ表面のレンズ状構造の起源として考えられるのは、木星の強い重力である。^[6]表面が引き伸ばされ、押しつぶされると、ひび割れが生じて引き離されるか、押し付けられる可能性がある。エウロパのさまざまなカオス地形のもう1つの潜在的な起源は、エウロパ表面の氷の表面と液体の海との相互作用である。温水の噴出によりエウロパの表面が溶け、その後、殻の動きによりカオス地形が形成された場所とは別の場所に移動してしまう可能性がある。

冥王星のカオス地形は、他の天体ほどよく理解されていない。冥王星では、カオス地形は「モンテ」と呼ばれることが多く、冥王星の表面温度では岩盤として機能する水氷で構成されている可能性が高い。さらに、冥王星の温度では、窒素氷はスプートニク盆地の周囲で観察される背の高い地形を形成できないため、水氷がモンテ形成の主成分であることがさらに証明されている。冥王星のモンテのほとんどは、巨大な衝突盆地であるスプートニク平原の外縁にある。その原因は、高エネルギーの衝突による隆起と破壊である。^[7]

カオス地形の具体的な原因はまだよくわかっていません。カオス地形の原因として、さまざまな天体地質学的力が提案されています。エウロパでは、2004 年に衝突イベントとそれに続く延性または液体の地殻への侵入が示唆されました。 ^{[8] 2011 年 11 月、}テキサス大学オースティン校などの研究者チームが、ネイチャー誌に、エウロパの多くの「カオス地形」の特徴が液体の水の広大な湖の上にあることを示唆する証拠を発表しました。^[9]これらの湖は、衛星の氷の外殻に完全に包まれており、氷殻のさらに下に存在すると考えられている液体の海とは異なります。著者らは、外部からの衝突ではなく、表面の表現 (カオス地形) と浅く覆われた湖を生成する 4 段階のモデルを提案しています。湖の存在を完全に確認するには、物理​​的に、またはレーダーなどを使用して間接的に氷殻を調査するように設計された宇宙ミッションが必要になります。

火星では、カオス地形は大量の水の放出と関連していると考えられている。カオス地形は、水が地表から出てきたときに崩壊した可能性がある。火星の川はカオス地域から始まる。カオス地域は、メサ、ビュート、丘が入り組んだ構造で、谷がところどころに刻まれており、ほとんど模様になっているように見える。このカオス地域の一部は完全に崩壊しておらず、まだ大きなメサになっているため、氷が残っている可能性がある。^[10] カオス地形は火星の多くの場所で発生し、常に何かが突然地面をかき乱したという強い印象を与える。カオス地域ははるか昔に形成された。クレーターを数え（特定の地域でクレーターが多いほど、地表が古いことを意味する）、谷と他の地質学的特徴との関係を研究することで、科学者は水路が20億年から38億年前に形成されたと結論付けている。^[11]

科学者たちは、混沌とした地形の原因についてさまざまな考えを考えてきた。地面から急速に流れ出て混沌を作った水源についての説明の 1 つは、水を豊富に含んだ堆積物が海底の巨大な峡谷に堆積したというものである。後に海が消滅すると、堆積物は凍った。熱いマグマがその地域に近づいた場合、氷は溶けて大きな地下河川システムを形成したであろう。これらが地表に近づくと、大量の水が地面から噴き出し、現在見られる谷を刻んだであろう。火星に海があったことを示す証拠は数多くある。^{[12] [13] [14] [15]} 混沌とした地域から地下河川から水が流れ出たときに地面が崩壊した場所と思われる場所が撮影されている。^{[16] [17]} 水源に関する最初の理論の 1 つは、古いバイキング・オービターの写真に基づいていた。これらの流出は、南極の融解水から水を集めた、地球全体の氷圏に限定された帯水層から来たものと考えられていた。^{[18] [19]} 氷圏は惑星の歴史の中でヘスペリアン期に惑星の上部地殻に形成されたと考えられる。 ^{[17]混沌とした地形の1つである}ギャラクシアス・カオスは 、氷を多く含む堆積物の昇華によって引き起こされた可能性がある。^[20]

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  この一連の図は、2011 年に Pedersen と Head が提唱した火星のカオス形成の別のモデルを示しています。昇華の量は、理解を深めるために誇張されています。詳細を表示するには、画像をクリックしてください。

• グラフィック ノベル『ウォッチメン』では、マンハッタン博士は存在の別の観点について熟考し、火星は生命を選んだのではなく、「混沌とした地形」を選んだと述べています。
• SF小説『アルマダ』に登場するカオス・テレインは、ヨーロッパのエイリアンと戦う方法を民間人に教えるために秘密裏に設計されたビデオゲームを製作する企業です。

• クモ膜 – 金星にある起源不明の巨大構造物
• 火星のカオス地形の領域一覧
• 惑星地質学 – 恒星の周りを周回していると思われる天体の地質学
• マルガリティファー・シヌス四角形 – 火星の四角形地図30枚のシリーズのうちの1枚
• 火星の間欠泉 – 火星での推定二酸化炭素ガスと塵の噴出
• 火星のカオス地形 – 大きな岩石の不規則な集まり
• リル – 特に月の亀裂