ゲイル（クレーター）

ゲイル

シャープ山はクレーターの中央からそびえ立っています。緑の点は、エオリス パルスにあるキュリオシティ探査車の着陸地点を示しています(画像をクリックすると拡大しますが、このスケールでは点はほとんど見えません)。この画像では北が下になっています。
惑星	火星
座標	南緯5°24′ 東経137°48′ / 南緯5.4° 東経137.8° / -5.4; 137.8
四角形	エオリス
直径	154 km (96 マイル) [1]
エポニム	ウォルター・フレデリック・ゲイル

ゲイルは火星のエオリス四分円の北西部、南緯5°24′ 東経137°48′ / 南緯5.4° 東経137.8° / -5.4; 137.8にあるクレーターで、おそらくは乾燥湖である。^[2]直径は154 km (96 mi) ^[1]で、約35〜38億年前にできたと推定されている。^[3]このクレーターは、 19世紀後半に火星を観測したオーストラリアのシドニー出身のアマチュア天文学者、ウォルター・フレデリック・ゲイルにちなんで名付けられた。 ^[4]シャープ山はゲイルの中心にある山で、標高5.5 km (18,000フィート) である。^{[5] [6]}エオリス・パルスはゲイルの北壁とエオリス山の北麓の間にある平野である。^{[5] [6]}ピース・ヴァリス^[7]は近くの流出路で、丘から下のエオリス・パルスまで「流れ落ち」ており、流水によって削り取られたようです。 [ ^{8] [9] [10]}いくつかの証拠から、クレーターの形成直後にゲイルの中に湖が存在していたことが示唆されています。^[11]

NASAの火星探査車 キュリオシティは、マーズ・サイエンス・ラボラトリー（MSL）ミッションの一環として、2012年8月6日午前5時32分（UTC）、ゲイルにあるエオリス・パルスの「イエローナイフ」クワッド51 ^{[12] [13] [14] [15 ] に着陸した。 [16]} NASAは2012年8月22日に着陸地点をブラッドベリー・ランディングと名付けた。 ^[17]キュリオシティはエオリス山とその周辺地域を探索している。^{[いつ？ ]}

ゲール山は、オーストラリア出身のアマチュア天文学者ウォルター・F・ゲール（1865年 - 1945年）にちなんで名付けられ、直径154km（96マイル）に広がり、火口底から18,000フィート（5,500メートル）の高さに聳え立つエオリス山（地質学者ロバート・P・シャープに敬意を表して非公式に「マウント・シャープ」と名付けられている）を抱えている。この山はシアトルに聳えるレーニア山よりも高い。ゲール山は、コネチカット州とロードアイランド州とほぼ同じ大きさである。

クレーターは、火星の初期、約35億年から38億年前に小惑星または彗星が衝突したときに形成されました。衝突した物体は地形に穴を開け、その後の爆発で岩石や土が噴き出し、クレーターの周囲に降り注ぎました。中央の丘 (エオリス山) の層構造は、それが一連​​の堆積物の残存物であることを示唆しています。一部の科学者は、クレーターが堆積物で埋められ、時間の経過とともに、容赦ない火星の風がエオリス山を削り取ったと考えています。エオリス山は現在、ゲイル山の底から約5.5 km (3.4 マイル) の高さに隆起しており、グランドキャニオンの深さの3倍に相当します。^[18]

2012年8月5日午後10時32分PDT（2012年8月6日午前1時32分EDT）、マーズ・サイエンス・ラボラトリーの探査車キュリオシティは火星の4°30′S 137°24′E / 4.5°S 137.4°E / -4.5; 137.4、ゲール山脈の層状の山の麓に着陸した。キュリオシティはおよそ7km（4.3マイル）×20km（12マイル）の着陸楕円内に着陸した。着陸楕円は火星の「海面」（赤道付近の平均標高として定義）より約4,400m（14,400フィート）低い。キュリオシティの主要ミッション（火星の 1 年または地球の 687 日）中の着陸地点の予想される地表付近の大気温度は、-90 ～ 0 °C（-130 ～ 32 °F）です。

科学者がキュリオシティの着陸地点としてゲイルを選んだのは、その歴史を通じて水が存在したことを示す多くの証拠があるからだ。クレーターの地質は粘土と硫酸塩鉱物の両方を含むことで有名で、これらはさまざまな条件下で水中に形成され、過去の生命の痕跡も保存している可能性がある。岩石に記録されているゲイルの水の歴史は、火星が微生物の生息地であった可能性があるかどうかを解明する上で、キュリオシティに多くの研究の手がかりを与えている。ゲイルには、パンケーキデルタ、ウェスタンデルタ、ファラーヴァリスデルタ、ピースヴァリスファンなど、過去の湖の水位に関する情報を提供する扇状地やデルタが数多くある。^[19]

軌道上のTHEMISと地形データ、さらに可視画像と近赤外線画像を使用して、クレーター の地質図が作成されました。CRISMデータは、下部ベンチユニットが混合層粘土と硫酸塩で構成されていることを示しています。キュリオシティは、ブラッドベリー層とその上にあるマウントシャープ層 からなるクレーターの地層を調査しました。ブラッドベリー層内の層にはイエローナイフとキンバリーがあり、マレー層はマウントシャープ層の基部にあります。ブラッドベリー層は、玄武岩の起源を反映した河川 礫岩、斜層 砂岩、泥岩で構成されています。砂岩クリノフォームはデルタ堆積物を示しています。マレー層は、斜層またはクリノフォーム砂岩に覆われた層状の泥岩ですが、場所によっては基部が礫岩になっています。したがって、この層は河川デルタ環境に隣接する湖沼環境で堆積したと解釈される。マレー層は粘土と硫酸塩を含む地層で覆われている。 ^[20]

ゲイル山の珍しい特徴は、中央の山頂の周りにある「堆積物」の巨大な山^{[21]で、正式には}エオリス山^{[5] [6]}（通称「シャープ山」^{[22] [23]}）と呼ばれ、北側の火口底から 5.5 km (18,000 フィート)、南側の火口底から 4.5 km (15,000 フィート) の高さにあり、火口の南縁よりもわずかに高い。この山は層状の物質で構成されており、約 20 億年かけて堆積した可能性がある。^[3]この山の起源ははっきりとはわかっていないが、研究によると、かつて火口を完全に埋め尽くしていた堆積層の浸食された残骸であり、おそらく元々は湖底に堆積したものと推測されている。^[3]河川活動の証拠は、ミッションの早い段階でシェーラー露頭で観察された（最初の観察はソル120で、309-324ソルの間に広範囲に調査された）。^{[24]パランプヒルズでの探査車}キュリオシティによる観察は、湖の仮説を強く支持している。層状の河川交差床を伴うサブミリメートル規模の水平に積層された泥岩を含む堆積相は、湖に蓄積する堆積物、または湖の水位に応じて拡大および縮小する湖の縁に蓄積する堆積物の代表である。^{[25] [ 26]}これらの湖底泥岩はマレー層と呼ばれ、マウントシャープ層の大部分を占めている。シッカーポイント層（シッカーポイントの有名な不整合にちなんで名付けられた）はマウントシャープ層の上にあり、^[27] 2つの層は北に向かって傾斜する大きな不整合によって隔てられている。 ^[28]現在、スティムソン層は、シッカーポイント群の中でキュリオシティによって詳細に調査された唯一の地層単位である。スティムソン層は、乾燥した風成砂丘地帯の保存された表現を表しており、堆積物はクレーター内の古風によって北または北東に運ばれた。^{[29] [30]}エマーソン高原地域（マリアス峠からイーストグレイシャーまで）では、露頭は主に単純な交差セットによって特徴付けられ、高さが最大約10メートルの単純な波状頂砂丘によって堆積している。^{[29]南のマレービュートでは、露頭は複合交差セットによって特徴付けられ、小さな砂丘の境界面の階層が「}ドラア」と呼ばれる大きな砂丘の風下斜面に重ねられている。^[30]これらのドラア スティムソン層の堆積層は、高さ約 40 メートルと推定され、北に向かって移動し、重なり合った砂丘は東北東に向かって移動しました。^{[30]さらに南のグリーンヒュー ペディメントでは、風成堆積プロセスと一致する複合および単純な交差集合がペディメント キャッピング ユニットで観察されています。 [31]} 2665 ソルから 2734 ソルの間にグリーンヒュー ペディメントが上昇している間に行われた観察では、ペディメント キャッピング ユニットは、スティムソン層の残りの部分と一致する堆積テクスチャ、相、構造を持っていることが実証されました。^[32]さらに、堆積相と構造の分析により、風向が変動していることを示す証拠が得られました。風向は、層間の風紋と雪崩層によって記録される季節的な時間スケールから、堆積物の運搬方向の反転によって記録される千年単位の時間スケールまで変動しています。^[33]これらの風の逆転は、この時期の大気循環が変動しやすいことを示唆している。

上部の丘陵に交差層状の地層が見られることから風成作用が示唆されるが、下部の丘陵層の起源は不明のままである。^[34]

2019年2月、NASAの科学者たちは、火星探査車キュリオシティが初めてゲイル山のシャープ山の密度を決定し、山がどのように形成されたかについてより明確な理解を確立したと報告した。^{[35] [36]}

ゲイルは火星のおよそ南緯5°24′ 東経137°48′ / 南緯5.4° 東経137.8° / -5.4; 137.8^{に位置している。 [37]}

クレーター中央の丘の側面に浸食された多数の溝から地層にアクセスして研究できる可能性がある。^{[3]ゲイルは、}マーズ・サイエンス・ラボラトリー宇宙船によって運ばれたキュリオシティ・ローバーの着陸地点であり、 ^[38] 2011年11月26日に打ち上げられ、 2012年8月6日にエオリス・パルス平原のゲイル^・クレーター内に着陸した。^{[39] [40] [41] [42 ] [43]ゲイルは、2003年の}火星探査ローバー・ミッションの候補着陸地点であり、 ESAのエクソマーズのための4つの候補地点の1つであった。^[44]

2012年12月、マーズ・サイエンス・ラボラトリーのミッションに携わる科学者たちは、キュリオシティが実施した火星の土壌の徹底的な分析で、水分子、硫黄、塩素の証拠と、有機化合物の痕跡が見つかったと発表した。^{[45] [46] [47]}しかし、有機化合物の発生源としての地球の汚染を排除することはできなかった。

2013年9月26日、NASAの科学者らは、キュリオシティがゲイルのアイオリス・パルスのロックネスト地域の土壌サンプルに「豊富で容易にアクセスできる」水（1.5～3重量パーセント）を検出したと報告した。 ^{[48] [49] [50] [51] [52] [53]}さらに、探査車は2つの主要な土壌タイプ、すなわち細粒の苦鉄質タイプと、局所的に生成された粗粒の珪長質タイプを発見した。^{[50] [52] [54]苦鉄質タイプは、他の}火星の土壌や火星の塵と同様に、土壌の非晶質相の水和と関連していた。^[54]また、生命に関連する有機分子の検出を困難にする可能性がある過塩素酸塩がキュリオシティの着陸地点（およびより極地のフェニックス着陸機の地点）で発見され、「これらの塩が地球全体に分布している」ことを示唆している。^[53] NASAはまた、キュリオシティがグレネルグに向かう途中で遭遇したジェイクM岩がムゲア石であり、地球のムゲア石の岩石と非常によく似ていると報告した。^[55]

2013年12月9日、NASAは、エオリス・パルスを調査しているキュリオシティからの証拠に基づいて、ゲイルには微生物の生命にとって住みやすい環境であった可能性のある古代の淡水湖があったと報告した。^{[56] [57]}

2014年12月16日、NASAは、火星のゲイルにあるキュリオシティ探査車が、火星の大気中のメタンの量が異常に増加し、その後減少していることを検出したと報告した。さらに、岩石から採取した粉末から有機化学物質が検出された。また、重水素と水素の比率の研究に基づくと、火星のゲイルにある水の多くは、クレーターの湖底が形成される前の古代に失われたことが判明した。その後も、大量の水が失われ続けた。^{[58] [59] [60]}

2015年10月8日、NASAは33億年から38億年前にガレに湖と小川が存在し、シャープ山の下層を形成する堆積物を運んでいたことを確認した。^{[61] [62]}

2017年6月1日、NASAは、火星のゲール山に微生物の生命にとって好都合だった可能性のある古代の湖があったという証拠をキュリオシティ探査車が提供したと報告した。古代の湖は層状になっており、浅瀬は酸化剤が豊富で、深みは酸化剤が乏しい。古代の湖は、同時に多くの異なるタイプの微生物に優しい環境を提供していた。NASAはさらに、火星の古代の湖の環境がどのようにして現代のより乾燥した環境になったのかを判定するために、キュリオシティ探査車がシャープ山のより高層でより新しい層の探査を続けると報告した。 ^{[63] [64] [65]}

2017年8月5日、NASAは火星探査車キュリオシティの着陸ミッションと関連する探査成果の5周年を祝った。^{[66] [67]}（ビデオ：キュリオシティの最初の5年間（02:07）；キュリオシティの視点：5年間の運転（05:49）；キュリオシティのゲイルクレーターに関する発見（02:54））

2018年6月7日、NASAのキュリオシティはゲイルで2つの重要な発見をした。35億年前の岩盤に保存された有機分子と大気中のメタンレベルの季節変動は、過去の条件が生命を育むのに適していたという理論をさらに裏付けている。^{[68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75]}水と岩石の化学反応の一種がメタンを生成した可能性はあるが、科学者は生物起源の可能性を排除できない。メタンは以前、火星の大気中で予測不可能な大きな煙の中で検出されていた。この新しい結果は、ゲイル内の低レベルのメタンが毎年暖かい夏の月にピークに達し、冬に低下することを示している。有機炭素濃度は10ppm以上のオーダーで発見された。これは火星隕石で観測された量に近く、火星表面の有機炭素の以前の分析の約100倍である。特定された分子の中には、チオフェン、ベンゼン、トルエン、プロパンやブテンなどの小さな炭素鎖などが含まれています。^[68]

2018年11月4日、地質学者は、キュリオシティ探査車によるゲイルでの研究に基づき、初期の火星には水が豊富にあったという証拠を提示した。^{[76] [77]} 2020年1月、研究者らはゲイルの岩石で炭素と酸素でできた特定の鉱物を発見した。これは、温暖な時期の間の寒冷期、または火星が大気のほとんどを失って永久に寒冷になった後に、氷で覆われた湖で形成された可能性がある。^[78]

2020年11月5日、研究者らは、キュリオシティ探査車が観測したデータに基づき、少なくとも24メートル（79フィート）の深さと毎秒10メートル（22マイル）の速度で形成された高さ10メートル（33フィート）に達する反砂丘を考慮して、ゲイルは約40億年前に発生した大洪水を経験したと結論付けました。^[79]

2023年8月に発表された研究では、液体の水は衝突や火山の噴火のときだけではなく、長い間存在していた可能性があるという証拠が見つかりました。六角形の尾根の形から、水が何度も現れては消えたことが分かりました。水は、小惑星の衝突などによって地面の氷が溶けてできたものではありません。これらの尾根を作るには、水が表面を飽和させてから乾燥するというサイクルを何度も繰り返す必要がありました。化学物質は、鉱物を豊富に含む流体によって亀裂に堆積しました。鉱物は硬化し、周囲の岩石よりも硬くなりました。その後、浸食が起こり、尾根が露出しました。

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  ゲイル号のキュリオシティが撮影した泥のひび割れ。形状から、その地域は水で満たされ、何度も乾燥していたことがわかります。つまり、水の存在は、一度きりの短命な出来事ではなかったのです。

この発見は意義深い。衝突や火山活動によって地表の氷が溶けて液体の水ができたことを示す証拠は数多くある。しかし、その水は生命が発達するのに十分な長さは持たないかもしれない。この新しい発見は、そうではないことを示している。水はしばらく留まっていたのだ。また、水が定期的に出入りすることで、より複雑な有機化合物が生成される可能性が高まっている。水が蒸発すると化学物質が濃縮され、結合する可能性が高くなる。例えば、アミノ酸が濃縮されると、タンパク質を形成するために結合する可能性が高くなる。^{[80] [81]}

キュリオシティは、コンピューターシミュレーションによって過去の川によって生じた可能性がある特徴を発見した。それらはベンチやノーズと呼ばれている。「ノーズ」は鼻のように突き出ている。コンピューターシミュレーションは、これらの形状が川によって生成される可能性があることを示している。^{[82] [83]}

2024年7月、ローバーは車輪で岩を割り、硫黄の結晶を発見した。硫黄を含む鉱物は発見されたが、純粋な元素は発見されなかった。それはゲディズ渓谷で発見された。^[84]

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  火星の昼と夜の間、ゲールクレーターを含む地域が朝の光を浴び始めている
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  火星の地図 - 古いものと新しいもの - 画像の中央にゲイルが描かれている
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  ゲイルを含む実際の（および提案された）ローバー着陸地点の地図
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  エリシウム平原の地図- ゲイルは左下にあります -アイオリス山は火口の真ん中にあります
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  エオリス四角形の地図- ゲイルは左上 - エオリス山は火口の真ん中
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  ゲイルクレーター - 表面の物質 (偽色、THEMIS、2001年火星オデッセイ)
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  ゲイルクレーターの着陸地点は、エオリス山近くのエオリス・パルス内にあります。北は下です。
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  火星のゲイルクレーターに古代の湖が広がっている（シミュレーション画像）。
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  ガレのエオリス・パルスにある古代の湖の推定大きさ^{[56] [57]}
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  キュリオシティ探査機の着陸楕円と着陸地点付近のピース渓谷と扇状地（+印）
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  ゲイルクレーター - 着陸地点が記されている - また、扇状地(青) とエオリス山の堆積層(断面図)
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  ゲイルクレーター -地形と重力場の地図 - 着陸地点が記されている - 火星重力モデル 2011
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  エオリス山は、かつてガレ山を満たしていた堆積層の浸食によって形成された可能性がある。
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  強風堆積層は、湖または風で運ばれた粒子の堆積によって形成された可能性があります。
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  HiRISEから見たゲイルの「グランドキャニオン」- スケールバーの長さは 500 メートル
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  キュリオシティ着陸地点（緑の点） - 青い点は「グレネルグの陰謀」​​を示す - 青い点はエオリス山の麓を示す - 計画されている研究地域
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  キュリオシティ着陸地点 - 「クワッドマップ」には、ゲイルクレーターのエオリス・パルスの「イエローナイフ」クワッド51が含まれています
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  キュリオシティ着陸地点 - ゲイルのエオリス・パルスの「イエローナイフ」クアッド51（1マイル×1マイル）
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  2012年8月17日にHiRISEが撮影したMSLの残骸フィールド- パラシュートはローバーから615メートル（2,018フィート）離れている^[85] (3D: ローバーとパラシュート)
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  HiRISE ( MRO ) が撮影したキュリオシティ着陸地点 (「ブラッドベリー着陸」) (2012 年 8 月 14 日)
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  火星探査機キュリオシティの初年度および最初の 1 マイルの横断地図(2013 年 8 月 1 日) (3D)
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  日没 -ゲイルクレーター（2015年4月15日）
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  日没（アニメーション） - ゲイルクレーター（2015 年 4 月 15 日）

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  キュリオシティが撮影したゲイルのアイオリス・パルスとアイオリス・モンス（2012 年 8 月 6 日）
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  キュリオシティが撮影したゲイルの縁と底（2012 年 8 月 9 日）
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  キュリオシティの北約18km（11マイル）のゲイルリム（2012年8月9日）
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  エオリス山の麓の層 - 挿入図の黒い岩はキュリオシティと同じ大きさです(ホワイトバランス画像)
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  キュリオシティが撮影したゲイルのエオリス山（2012 年 8 月 9 日）（ホワイト バランス画像）
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  好奇心の車輪- 背景にはエオリス山が見える ( MAHLI、2012 年 9 月 9 日)。
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  ゲイルの「ロックネスト」砂地- 「ブラッドベリー ランディング」とグレネルグの間(2012 年 9 月 28 日)

キュリオシティから見た「シャープ山」 (2012 年 9 月 20 日、ホワイト バランス) (生カラー)

キュリオシティが捉えた「ロックネスト」エリア - 南が中心/両端が北、南東の地平線にシャープ山 (やや中心から左)、東に「グレネルグ」 (中心から左)、西に探査車の足跡 (中心から右) (2012 年 11 月 16 日、ホワイト バランス) (生の色) (インタラクティブ)

キュリオシティが「ロックネスト」のエオリス パラスからゲイルの壁を眺め、東の「ポイント レイク」(中央) 方面を「グレネルグ イントリーグ」へ向かう途中に眺めた写真 - エオリス山は右側にある (2012 年 11 月 26 日、ホワイト バランス) (生の色)

キュリオシティが見た「シャープ山」 (2015 年 9 月 9 日)

キュリオシティが撮影した日没時の火星の空（2013 年 2 月、太陽はアーティストがシミュレーションしたもの）

ウィキメディア・コモンズには、ゲイル・クレーターに関連するメディアがあります。

• 「NASA​​の探査機キュリオシティが火星の岩石の中に驚きを発見」NASAジェット推進研究所（JPL）。2024年7月18日。 2024年11月10日閲覧。
• Google 火星のスクロール可能な地図 – ゲイルクレーターを中心に
• ゲイルクレーター – キュリオシティ探査車「ストリートビュー」（ソル 2 – 2012 年 8 月 8 日） – NASA/JPL – 360° パノラマ 2012 年 8 月 19 日にアーカイブ、Wayback Machineより 360pano.eu より
• ゲイルクレーター – キュリオシティ探査機着陸地点 (2012 年 7 月 21 日) – YouTubeのビデオ (02:37)
• ゲイルクレーター – 中央デブリマウンド（lpl.arizona.edu より）
• ゲイルクレーター – lpl.arizona.edu のレイヤー
• ゲイルクレーター – mars.asu.edu からの画像/THEMIS VIS 18m/px モザイク (ズーム可能) (小)
• HRSCview.fu-berlin.de の Gale Crater – 周辺
• ゲイルクレーター – ESA による 3D バージョン
• ビデオ (04:32) – 証拠: 火星には「活発に」水が流れていた – 2012 年 9 月
• 動画 (66:00) – ゲイルクレーターの歴史 (2015 年 5 月 26 日) YouTube
• 動画 (02:54) – Gale Crater ガイド (2017 年 8 月 2 日) YouTube