緯度に依存するマントル

火星の表面の大部分は、過去に何度も空から落ちてきた厚い氷を多く含んだマントル層で覆われています。^{[1] [2] [3]} 場所によっては、マントルに複数の層が見えることがあります。^[4]

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  HiWish プログラムで HiRISE が撮影したマントル堆積物の層。マントルはおそらく、異なる気候の間に降った雪と塵から形成されたものと思われます。場所はタウマシア四角形です。
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  HiRISE 画像は、フェートンティス四角形のクレーターの一部を滑らかなマントルが覆っている様子を示しています。クレーターの外縁に沿って、マントルが層状に表示されています。これは、マントルが過去に複数回堆積したことを示しています。写真は HiRISE の HiWish プログラムで撮影されました。次の画像では、層を拡大しています。
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  マントル層の以前の画像の拡大。4～5層が見える。場所はファエトンティス四角形。
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  HiWish プログラムで HiRISE が観測した、マントル被覆の有無を示す表面。場所はPhaethontis 四角形のTerra Sirenumです。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影されたマントル層。場所はエリダニア四角形です。
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  気候が変化すると空から落ちてくるマントル層に覆われている場所と覆われていない場所のクローズアップ画像。場所はエリダニア四角形。HiWish プログラムの HiRISE で撮影された写真。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたマントルのクローズアップ画像。マントルは過去の気候条件で空から落ちてきた氷と塵で構成されている可能性があります。場所はセブレニア四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、ヘラス四角形の層を持つ滑らかなマントル
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたマントルのクローズアップ画像。矢印はマントルの縁に沿ったクレーターを示しており、マントルの厚さが強調されています。場所はイスメニウス湖四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測されたマントルの厚さを示す拡大図。場所はイスメニウス湖四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたマントルのクローズアップ画像。場所はヘラス四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたマントルの端のクローズアップ画像。場所はヘラス四角形です。

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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測された、マントルを示す斑点のある表面の広域画像。場所はArcadia 四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影されたマントルのクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影されたマントルのクローズアップ画像

それは雪と氷で覆われた塵として降ってきた。このマントルが氷を豊富に含むという確かな証拠がある。多くの表面に共通する多角形の形状は、氷を豊富に含む土壌を示唆している。マーズ・オデッセイでは、高レベルの水素（おそらく水由来）が発見されている。^{[5] [6] [7] [8] [9]} 軌道からの熱測定は氷を示唆している。^{[10] [11]} フェニックス（宇宙船）は、多角形の領域に着陸して以来、直接観測を行い、水の氷を発見した。^{[12] [13]} 実際、着陸ロケットは純粋な氷を露出させた。理論上、数センチの土壌の下に氷が見つかるであろうと予測されていた。このマントル層は、その発生が緯度に関連しているため、「緯度依存マントル」と呼ばれている。このマントルが割れて多角形の地面を形成する。氷を豊富に含む地面のこの割れ目は、物理的プロセスに基づいて予測されている。^{[14] [15] [16] [17] [18] [19] [20]} 別の種類の表面は、人間の脳の表面のように見えることから「脳地形」と呼ばれます。脳地形は、領域内で多角形の地面と多角形の地面の両方が見える場合に、その下にあります。

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  次の画像の元を示すコンテキスト画像。場所は線状の谷埋めの領域です。HiWish プログラムの HiRISE からの画像です。
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  HiWish プログラムのもと、HiRISE で観察された開放型および閉鎖型の脳の地形。
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  HiWish プログラムの HiRISE で観察された、厚い層から形成される脳の地形。矢印は、厚いユニットが小さな細胞に分解する様子を示しています。

上部の多角形層はかなり滑らかであるが、その下の脳の地形は不規則である。そのため、多角形を含むマントル層は、不規則性を滑らかにするために 10～20 メートルの厚さが必要であると考えられている。マントル層は、保護的なラグ堆積物が上部に形成されるため、すべての氷がなくなるまで非常に長い間存続する。^{[21] [22] [23]} マントルには氷と塵が含まれている。一定量の氷が昇華により消失すると、塵は上部に残り、ラグ堆積物を形成する。 ^{[24] [25] [26] [27]}

マントルに閉じ込められている水の総量は、多角形の地面の総面積と推定深度10メートルに基づいて計算されています。この量は、地球全体に広がる2.5メートルの深さの層に相当します。これは、北極と南極の極冠に閉じ込められている水が地球全体で30メートルの深さであるのと対照的です。^[28]

マントルは火星の気候が現在の気候と異なるときに形成される。^{[29] [30] [31]} 惑星の軸の傾きまたは傾斜角は大きく変化する。^{[32] [33] [34]} 地球の傾きはほとんど変化しない。なぜなら、地球のかなり大きな月が地球を安定させているからである。火星には、傾きを安定させるのに十分な重力を持たない非常に小さな衛星が2つあるだけである。火星の傾きが約40度（現在の25度から）を超えると、現在多くのマントルが存在する特定の緯度帯に氷が堆積する。^{[35] [36]}

• 火星の気候