ジョン・P・グロッツィンガー

ジョン・P・グロッツィンガーは、カリフォルニア工科大学のフレッチャー・ジョーンズ地質学教授であり、地質惑星科学部門の部門長である。彼の研究は主に、生命と環境の化学的および物理的相互作用に焦点を当てている。^[1]地球上で行われた生物地質学的研究に加えて、グロッツィンガーは火星の地質学の研究にも積極的に取り組んでおり、NASAの火星探査プログラムに貢献している。^{[2] [3]}

• 1979年、ホバート大学理学士
• 1981年、モンタナ大学修士課程修了
• 1985年、バージニア工科大学および州立大学で博士号取得
• コロンビア大学博士研究員、1985-1987年
• マサチューセッツ工科大学教授、1987-2005
• カリフォルニア工科大学ジョーンズ教授、2005年～現在

ジョン・グロッツィンガーは、いくつかの惑星ミッションに携わっています。彼は、火星科学研究所 (MSL) のキュリオシティ探査車ミッションのプロジェクト科学者、火星探査車 (MER) ミッションの参加科学者、火星探査機 (MRO) に搭載された高解像度科学実験 (HiRISE) カメラの参加科学者でした。

グロッツィンガーは、堆積岩の記録に保存されている火星の初期の環境史の解明に大きく貢献しました。火星環境研究の長年の目標は、火星の地質史を通じて水の役割を理解することでした。水の存在は、潜在的な居住可能性と、以前の異なる気候条件の指標です。火星探査ローバーによる現地調査以前は、水関連プロセスの研究のほとんどは、地形的および分光学的属性の軌道分析に基づいていました。しかし、現在では、火星の地層記録の堆積学的研究を通じて、水の役割を含む過去の表面プロセスの記録を直接調べることができます。惑星表面で発生する多くのプロセスは、堆積岩の記録を作成する可能性があります。堆積岩は、過去の環境条件を再構築するための手がかりを提供できます。したがって、古代の堆積層における水と風による堆積物の輸送を検出することは、過去の気候条件と潜在的な居住可能性についての洞察を提供するため重要です。

火星探査機キュリオシティは、2011 年 11 月 26 日土曜日、フロリダ州ケープカナベラルからアトラス V-541 ロケットに搭載されて打ち上げられました。探査機は 2012 年 8 月 5 日にゲイルクレーターに着陸しました。キュリオシティのミッションは、惑星の居住可能性を判断することであり、カメラ、分光計、環境センサー、サンプル収集ツール、実験室レベルの地球化学機器など、一連の高度な機器を使用してこれを行っています。

キュリオシティは、クレーターの縁から流れてきた堆積物によって形成された古代の扇状地の端に近い、ゲールクレーターの中央の丘であるシャープ山の麓に着陸しました。ミッションの初年度、キュリオシティは、古代の湖を表す玄武岩質の細粒堆積岩を発見し、化学合成独立栄養に基づく火星の生物圏を支えるのに適していたであろう環境の証拠を保存しています。この水性環境は、中性 pH、低塩分、鉄と硫黄の両方のさまざまな酸化還元状態を特徴としていました。C、H、N、O、S、P が主要な生物起源元素として直接測定されました。この環境は、おそらく最短でも数百年から数万年は存続し、数百万年にわたって存在していた可能性があります。これらの結果は、ノアキアン以降の火星の歴史における河川湖沼環境の生物学的生存可能性を浮き彫りにしています。

グロッツィンガーは地球生物学と古生物学の分野に多大な貢献をしてきました。1993年から、グロッツィンガーと彼の同僚は、後生動物のカンブリア紀初期における放散に至り、おそらくは放散を引き起こした主要な生物学的および環境的出来事の年代順を理解することを目的とした研究プログラムを開始しました。いわゆるカンブリア爆発による生物多様性の増大は、これまで考えられていたよりもはるかに急速であったことが示されました。また、石灰化の先駆者であり実験者であった初期の生物の絶滅イベントに続いて起こった可能性もあります。過去10年間のより最近の研究は、エディアカラ紀の炭酸塩堆積物の炭素および硫黄同位体比の解明に基づいています。この研究では、原生代末期の直前に海水の垂直循環によって深海の酸素化が起こり、これがカンブリア紀初期における生物多様性の増大にも寄与した可能性があると提唱されています。

地球史上最大の炭素同位体変動であるシュラム変動は、カリフォルニア工科大学で集中的に研究されているテーマです。古代の炭酸塩岩の炭素同位体比の測定は、地球の歴史を通じて還元炭素と酸化炭素の流量を決定するための主な基礎となります。中期エディアカラ紀 (約 6 億～ 5 億 6 千万年前) の地球全体に分布する炭酸塩岩は、地球史上最大の炭素同位体変動を記録しており、地球の炭素循環の劇的な再編成を示唆しています。シュラム変動は、大型後生動物の出現や動物のバイオミネラル化の起源など、印象的な進化イベントの直前に起きています。

堆積学と地球生物学の専門知識を組み合わせたグロッツィンガーのストロマトライトに関する研究は、ストロマトライトが古代の微生物とその環境との相互作用を理解する上で重要なツールであることを示しています。ストロマトライトは付着した岩石化した堆積成長構造であり、開始点または限られた表面から離れた場所で付加します。付加プロセスは、堆積物を捕捉するか、微生物マットの沈殿誘発活動の結果であると一般的に考えられていますが、このプロセスの証拠が先カンブリア時代のストロマトライトに保存されていることはまれです。グロッツィンガーの研究では、古代のストロマトライトの置換テクスチャの解析を目的としたプロセスベースのアプローチを採用しています。まず、続成再結晶化の影響を考慮し、次に層構造を分析し、考えられる付加メカニズムを推測する必要があります。付加仮説は、現代のストロマトライトの成長プロセスに基づく数値シミュレーションを使用してテストできます。このアプローチを適用した結果、ストロマトライトはもともと始生代および古い原生代の間に主にその場でのラミナの沈殿によって形成されたが、新しい原生代ストロマトライトは主に炭酸塩堆積物の蓄積によって成長し、おそらく微生物の捕捉と結合という物理的プロセスによって形成されたことが判明しました。この傾向は、微生物群集ではなく、地球環境の長期的進化を反映している可能性が高いです。

2007年、グロッツィンガーは米国科学アカデミーからチャールズ・ドゥーリトル・ウォルコット賞を受賞した。

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アメリカ地質学会ドナス賞（1992年、地質学知識への貢献における顕著な功績 - 35歳未満）

全米科学財団大統領若手研究者賞 (1990)

• 火星科学実験室