アキダリウム海四角形

アキダリウム海四角形

火星探査機レーザー高度計(MOLA) データによるアキダリウム海四角形の地図。最高標高は赤、最低標高は青で示されています。
座標	47°30′N 30°00′W / 47.5°N 30°W / 47.5; -30

アキダリウム海図は、米国地質調査所（USGS）の天体地質学研究プログラムが使用する火星の30枚の四角形地図のうちの1枚である。四角形は火星の西半球の北東部に位置し、東経300度から360度（西経0度から60度）、北緯30度から65度をカバーしている。四角形はランベルト正角円錐図法を使用し、公称縮尺は1:5,000,000（1:5M）である。アキダリウム海図はMC-4（火星図-4）とも呼ばれる。^[1]

四辺形の南と北の境界は、それぞれおよそ3,065kmと1,500kmの幅である。南北の距離は約2,050km（グリーンランドの長さよりわずかに短い）である。^[2]四辺形はおよそ490万平方kmの面積をカバーしており、これは火星の表面積の3％強に相当する。^[3]アキダリア平原 と呼ばれる地域の大部分は、アキダリウム四辺形内にある。テンペ・テラ、アラビア・テラ、クリセ平原の一部もこの四辺形内にある。

この地域には、暗い背景に泥火山と思われる明るい点が多数ある。また、比較的最近の液体の水の流れによって形成されたと考えられる峡谷もいくつかある。^[4]

アキダリア海（Mare Acidalium）は、火星の北緯45度、東経330度に位置する望遠鏡で見えるアルベド地形の名前です。この地形は、ギリシャのボイオティアにある井戸または噴水にちなんで名付けられました。古代の言い伝えによると、ここはヴィーナスと美神たちが水浴びをした場所です。 ^[5]この名前は1958年に国際天文学連合（IAU） によって承認されました。^[6]

この四角形には、峡谷や古代の北の海の海岸線と思われるものなど、多くの興味深い特徴があります。一部の地域は密に層状になっています。南部の高地と北部の低地の境界は、アキダリウム海にあります。^[7]一般の人々が大いに興味を持っている 「火星の顔」は、北緯40.8度、西経9.6度付近の、サイドニアと呼ばれる地域にあります。マーズ・グローバル・サーベイヤーが高解像度で調査したところ、その顔は浸食された台地であることが判明しました。^[8] アキダリウム海には、カセイ・ヴァレス峡谷系があります。この巨大な峡谷系は、場所によっては幅が300マイルあります。地球のグランドキャニオンは幅18マイルしかありません。^[9]

下のHiRISE画像は、北半球のアシダリア コレスのガリーを示しています。ガリーは急斜面、特にクレーターに発生します。ガリーはクレーターがほとんどないかまったくなく、砂丘の上にあるため、比較的新しいと考えられています。通常、各ガリーにはアルコーブ、チャネル、エプロンがあります。ガリーを説明するために多くのアイデアが提案されていますが、最も有力なのは、帯水層から来るか、古い氷河から残った液体の水に関するものです。^[4]

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  火口壁の溝 明るいエプロンが少し変わっています。
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  火口壁の溝 明るいエプロンがちょっと変わっています。

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  HiRISEが捉えたAcidalia Colles Gullies およびその他の地形。スケール バーの長さは 1,000 メートルです。
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  バンベルククレーターの次の画像のコンテキスト。ボックスは次の画像の出典を示しています。これは火星探査機マーズ・リコネッサンス・オービターの CTX 画像です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた溝と大量の物質の流れ。溝は次の 2 つの画像で拡大されています。場所はバンベルク クレーターです。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、いくつかの峡谷のクローズアップ画像
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  同じ HiRISE 写真の別の溝のクローズアップ画像。HiWish プログラムで撮影された写真。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した峡谷
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーター内の溝
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  前の画像のクレーター内の溝のクローズアップ。HiWish プログラムで HiRISE によって撮影された画像。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、クレーターの壁の溝。場所は、Mare Acidalium 四角形です。
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  HiRISE の HiWish プログラムで撮影されたガリー チャネルのクローズアップ。この画像には、チャネルに沿って多数の流線型の形状といくつかのベンチが示されています。これらの特徴は、流水によって形成されたことを示しています。ベンチは通常、水位が少し下がり、しばらくそのレベルに留まったときに形成されます。画像は HiRISE の HiWish プログラムで撮影されました。場所は、Mare Acidalium 四角形です。これは前の画像の拡大版であることに注意してください。

どちらの説にも証拠がある。溝の窪みの先端のほとんどは、帯水層に予想されるのと同じ高さにある。さまざまな測定と計算から、溝が始まる通常の深さの帯水層に液体の水が存在する可能性があることがわかった。^[10]このモデルのバリエーションの 1 つは、上昇する高温のマグマが地中の氷を溶かし、帯水層に水が流れ込んだというものである。帯水層は水が流れる層である。帯水層は多孔質の砂岩でできている可能性がある。この層は、水が下がらないようにする別の層の上に位置している (地質学用語では不浸透性と呼ばれる)。閉じ込められた水が流れる唯一の方向は水平方向である。帯水層がクレーターの壁のように切れ目に達すると、水は地表に流れ出る可能性がある。帯水層は地球上で非常に一般的である。良い例は、ユタ州ザイオン国立公園 の「ウィーピング ロック」である。^[11]

一方、火星の表面の大部分は、氷と塵の混合物であると考えられる厚くて滑らかなマントルで覆われているため、代替理論を裏付ける証拠がある。厚さ数ヤードのこの氷を多く含んだマントルは、陸地を滑らかにしているが、場所によってはバスケットボールの表面のような凹凸がある。特定の条件下では、氷が溶けて斜面を流れ落ち、溝を作る可能性がある。このマントルにはクレーターがほとんどないため、マントルは比較的若い。HiRISE が捉えたプトレマイオス・クレーター・リムの写真には、このマントルの素晴らしい姿が写っている。

火星の軌道と傾斜の変化により、極地からテキサスと同緯度までの水氷の分布に大きな変化が生じます。特定の気候期間には、水蒸気が極地の氷から大気圏に入ります。低緯度では、霜や雪の堆積物として水が地面に降り、塵と混ざり合います。火星の大気には、微細な塵粒子が大量に含まれています。水蒸気は粒子上で凝縮し、その後、水で覆われた重い粒子が地面に落ちて堆積します。マントル層の上部にある氷が大気圏に戻ると、塵が残り、それが残りの氷を断熱します。^[12]

火星のいくつかの地域では、多角形の模様のある地面がかなり一般的です。^{[13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]} これは地面からの氷の昇華によって引き起こされると一般的に考えられています。昇華とは、固体の氷が直接気体に変化することです。これは、地球上のドライアイスに起こることと似ています。火星で多角形の地面が現れる場所は、将来の入植者が水氷を見つけることができる場所を示している可能性があります。模様のある地面は、気候が異なっていたときに空から落ちてきた緯度依存マントルと呼ばれるマントル層で形成されます。 ^{[20] [21] [22] [23]}

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  「ガリゴン」と呼ばれるプリゴンを示すクレーター内の溝のクローズアップ。HiWish プログラムのもと HiRISE によって撮影された画像。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、溝の窪みのクローズアップ。溝の近くの多角形の模様の地面に「ガリゴン」が見られます。これは前の画像の拡大版です。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、溝の窪みのクローズアップ。溝の近くの多角形の模様の地面に「ガリゴン」が見られます。これは前の画像の拡大版です。

衝突クレーターは一般的に縁があり、その周囲に噴出物があるのに対し、火山クレーターには通常縁も噴出物堆積物もありません。^[24] クレーターには層が見られる場合もあります。クレーターを形成する衝突は強力な爆発のようなもので、地中深くから岩石が地表に投げ出されます。そのため、クレーターは地表の奥深くに何があるのか​​を見せてくれます。

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  HiRISE が撮影したクノフスキー クレーターの底。スケール バーの長さは 500 メートルです。
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  HiRISE が撮影したボーンステルクレーター。スケールバーの長さは 1000 メートルです。
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  HiRISE が撮影したアランダス クレーター。画像をクリックすると、北壁と南壁、および中央の丘がよりよく見えます。スケール バーの長さは 1000 メートルです。
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  マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影した、アキダリウムの海の発掘されたクレーター
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  小惑星が崩壊した後に同時に地表に衝突した可能性のあるクレーターのグループ。クレーターが別々の時期に形成された場合、他のクレーターの一部を消し去ったはずです。写真は HiWish プログラムのもと、HiRISE によって撮影されました。画像はTerra Cimmeriaにあります。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、噴出物のあるクレーター。ボックス内の領域は次の画像で拡大表示されます。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって撮影された、先端に堆積物がある溝を示すクレーター噴出物の拡大図
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、クレーターの噴出物付近の表面のクローズアップ。地下水の溶けた氷が小さな溝を形成した可能性があります。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、滑らかなマントルで覆われたクレーターの壁
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、床に穴があるクレーター

アシダリウムの海の広い範囲に、暗い背景に明るい斑点が見られます。この斑点は泥火山ではないかと言われています。^{[25] [26] [27]} 平均直径約 800 メートルのこのような地形が 18,000 以上地図に描かれています。^[28] アシダリウムの海には大量の泥や流体が流入し、流出路を形成したため、大量の泥が堆積した可能性があります。明るい丘には結晶性の酸化鉄が含まれていることがわかっています。ここでの泥火山活動は、地下水が湧き上がる長寿命の導管が形成された可能性があるため、非常に重要な意味を持つ可能性があります。これらは微生物の生息地であった可能性があります。^[29] 泥火山は深部からサンプルを持ち上げ、ロボットでサンプルを採取した可能性があります。^[30] Icarus の記事では、これらの泥火山の可能性に関する研究が報告されています。著者らは、これらの火星の地形を地球で見つかった泥火山と比較しています。 HiRISE画像とCRISMデータを使用した研究は、これらの地形が泥火山であるという考えを裏付けています。火星用小型偵察画像分光計（CRISM）で発見されたナノ相の鉄鉱物と水和鉱物は、これらの火星の泥火山の形成に水が関与していたことを示しています。^[31]

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  アキダリウムの海にある、中心が白いクレーター。画像の低い場所には砂丘が見える。一部の地形は泥火山の可能性がある。写真は、MOC パブリック ターゲティング プログラムのもと、マーズ グローバル サーベイヤーによって撮影された。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、近くの火口からの噴出物の端近くにある泥火山
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、泥火山である可能性のある円錐状の大きな領域
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた泥火山の可能性
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた泥火山の可能性のある列
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた泥火山

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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた泥火山の広大な景色
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した泥火山と岩石のクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した泥火山付近の岩石のクローズアップ画像。岩石は上層から来たものと考えられます。泥火山の泥には岩石は含まれておらず、細粒物質のみが含まれています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた泥火山の広域画像
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  HiRISEが捉えた泥火山のクローズアップ画像
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  HiRISE が捉えた泥火山のクローズアップ画像。火山周辺の低地には横風隆起 (TAR) があります。HiRISE は画像の中央のカラー ストリップのみを撮影するため、画像の一部のみがカラーになっています。
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  HiRISE が捉えた泥火山の広域画像。明るい色調の点が泥火山です。泥火山は深部から運ばれた物質を含んでいるため、周囲とは色調が異なります。これらの構造には地表の強い放射線から保護されていたサンプルが含まれているため、過去の生命の痕跡を調査するのに役立つ可能性があります。色付きの帯の幅は約 1 km です。
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  HiRISE が捉えた泥火山のクローズアップ画像。写真の直径は約 1 km です。この泥火山は深部から運ばれた物質で構成されているため、周囲とは色が異なります。これらの構造には、地表の強い放射線から保護されていたサンプルが含まれているため、過去の生命の痕跡を調査するのに役立つ可能性があります。

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  地球上の泥火山のクローズアップ写真。場所はアゼルバイジャンのゴブスタン。

イデウス・フォッサエには長さ 300 km の河川システムがあります。イデウス・フォッサエの高原に刻まれ、小惑星の衝突後に地中の氷が溶けてできたものです。年代測定により、この水活動はノアキアン期とヘスペリアン期の境界でほとんどの水活動が終わった後に始まったことが判明しました。このシステムの水が東のリベルタ・クレーターに流れ込み、デルタ堆積物を形成するにつれて、湖と扇形の堆積物が形成されました。排水路の一部はモア渓谷です。^{[32] [33]}

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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、川の蛇行と分断。これは、Idaeus Fossae 地域の主要な排水システムの一部です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した吊り谷。かつては滝だったのかもしれません。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、かつては滝だったかもしれない吊り谷

火星の川の谷にはかつて水が流れていたという膨大な証拠がある。^{[34] [35]} 1970年代初頭に火星探査機マリナー9号が撮影した画像には、湾曲した水路の画像が見られている。^{[36] [37] [38] [39]} 実際、2017年6月に発表された研究では、火星のすべての水路を刻むために必要な水の量は、火星にかつてあったとされる海よりもさらに多いと計算されている。火星の周囲では、水は海から何度も循環して雨となっていたと考えられる。^{[40] [41]}

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  CTX カメラ (マーズ・リコネッサンス・オービター搭載) が撮影したスクロドフスカ (火星のクレーター)。侵食された南側の縁に沿って小さな溝が見える。
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  CTX カメラ (火星探査機搭載) が撮影した、スクウォドフスカ クレーターの溝。注: これは前の画像の拡大です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したスクウォドフスカ クレーターのチャネル
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たチャンネル
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たチャンネル
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たチャンネル
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  HiWish プログラムにおける HiRISE から見たチャネル ネットワーク
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  初期のループと後のループを示す蛇行した小川
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  蛇行。遮断部が形成され、水路が近づきました。

多くの研究者は、火星の北にはかつて大きな海があったと示唆している。^{[42] [43] [44] [45] [46] [47] [48]}この海に関する多くの証拠は、数十年にわたって集められてきた。2016年5月に新たな証拠が発表された。大規模な科学者チームが、イスメニウス湖四角形の表面の一部が2つの津波によってどのように変化したかを説明しました。津波は、小惑星が海に衝突したことによって引き起こされました。どちらも、直径30kmのクレーターを作るほどの強さだったと考えられています。最初の津波は、車や小さな家ほどの大きさの岩を持ち上げて運びました。波の引き波は、岩を再配置して水路を形成しました。2番目は、海が300m低いときに到来しました。2番目は、谷に落ちた大量の氷を運びました。計算によると、波の平均高さは50mでしたが、高さは10mから120mまで変化します。数値シミュレーションによると、この特定の海洋部分では、直径 30 km の衝突クレーターが 3000 万年ごとに 2 つ形成されることが示されています。ここでの示唆は、北の大海が何百万年も存在していた可能性があるということです。海に対する反論の 1 つは、海岸線の特徴がないことです。これらの特徴は、これらの津波によって洗い流された可能性があります。この研究で調査された火星の部分は、クリセ平原とアラビア半島北西部です。これらの津波は、イスメニウス湖四角形とアキダリウム海四角形の一部の表面に影響を与えました。^{[49] [50] [51] [52]}

ピンゴは火星に存在すると考えられている。ピンゴは亀裂のある丘である。これらの亀裂は明らかに火星の脆い表面の下から何かが出現してできたものである。表面下の氷の蓄積によって生じたアイスレンズが、亀裂のあるこれらの丘を作った可能性がある。氷は岩よりも密度が低いため、地中に埋もれた氷が上昇して表面を押し上げ、これらの亀裂を生み出した。同様のプロセスにより、地球の北極ツンドラで同様の大きさの丘が形成され、イヌイット語でピンゴと呼ばれている。 ^[53] ピンゴには純粋な水の氷が含まれているため、将来の火星入植者にとって大きな水源となるだろう。

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  矢印は、HiWish プログラムで HiRISE が観測した、ピンゴの可能性のある場所を示しています。ピンゴには純粋な氷の核が含まれています。

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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した亀裂。地中の氷は火星の薄い大気に消え、残った塵は吹き飛ばされるため、これらの亀裂は最終的に峡谷に変わると考えられています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、亀裂の入った地面の広域画像。火星の表面に亀裂が生じ、それが大きな亀裂に変化します。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、前の画像からの骨折のクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたクレーター底の亀裂
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーター底の亀裂のクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた亀裂の集合体
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、さまざまなサイズの亀裂のクローズアップ画像。亀裂の表面に沿って氷が消え、亀裂が大きくなっています。小さなクレーターの縁はそれほど大きくないことに注目してください。それらは単なる穴である可能性があります。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、さまざまな大きさの亀裂のクローズアップ画像。亀裂表面に沿って氷が消え、亀裂が大きくなっています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたクレーター周辺の亀裂

岩石は様々な方法で層状に形成される。火山、風、水などが層を形成する。^[54] 層は地下水の作用で固まる。火星の地下水はおそらく数百キロメートルも移動し、その過程で通過した岩石から多くの鉱物を溶かした。堆積物を含む低地で地下水が表面化すると、水は薄い大気中で蒸発し、堆積物やセメント剤として鉱物を残す。その結果、塵の層は互いにセメントで固められたため、後になって簡単に浸食されることはなかった。

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  HiWish プログラムの HiRISE で見たメサの層
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影されたメサの層のクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE で観測された地層と小さなクレーター。次の画像では地層が拡大されています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した層状のメサ

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  HiRISEから見たカセイ・ヴァレス・システムの崖
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  前の画像のカセイ・ヴァレス・システムの崖の拡大図。HiRISE が捉えた巨石とその軌跡が示されています。画像をクリックすると、直径わずか 2.2 ヤード (寝室よりも小さい) の巨石が見えます。
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  障害の次の画像のコンテキストを示す CTX 画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、アキダリウムの海にある可能性のある断層のクローズアップ。断層の動きによってクレーターが丸くずれている可能性があることを示すために、クレーターの周りに円が描かれています。この地域には、他にも多くの断層があります。
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  HiWish プログラムの HiRISE が紹介する、表面に溝があるファン
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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測された、起源不明のこの場所の楕円形のピットのサンプル
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、非常に小さな縁を持つクレーター
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した小さなピットのフィールド
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  扇状地 この扇状地は火口の縁に形成されます。土や岩が水と混ざり、斜面を流れて火口に堆積しました。扇状地には層があり、一度にではなく、異なる間隔で堆積が行われたことを意味します。

ウィキメディア・コモンズには、マーレ・アキダリウム・クアドラングルに関連するメディアがあります。