火星地震

火星地震は、地震のように火星の表面または内部が揺れる地震です。このような地震は、地球上のほとんどの地震の原因であるプレートテクトニクスの結果として、またはおそらくオリンポス山やタルシス山などのホットスポットから、火星内部の変化に伴って発生する可能性があります。火星地震の検出と分析は、火星の内部構造を調査する上で有益であり、火星の多くの火山のいずれかが引き続き火山活動を続けているかどうかを特定する可能性もあります。 ^[1]

月では地震が観測され、十分に文書化されており、金星でも過去に地震があったという証拠がある。火星地震は1976年のバイキング計画で初めて検出されたが、確認されなかった。^[2]火星地震は2019年にインサイト計画で検出され、確認された。 ^[3] インサイトのデータと分析を使用して、バイキング計画の火星地震は2023年に確認された。 ^[4] 火星は過去に地震活動が活発だったという説得力のある証拠が見つかっており、火星南部の広い地域に明瞭な磁気縞が見られる。地球上の磁気縞は、特に地殻の薄い領域が分裂して広がり、ゆっくりと分離する亀裂に新しい陸地が形成されている兆候であることが多く、その代表例が大西洋中央海嶺である。しかし、この地域では明瞭な拡大海嶺は見つかっていないため、地震以外の理由による説明が必要になる可能性が示唆されている。

長さ4,000 km (2,500 mi) の峡谷システムであるマリネリス峡谷は、古代の火星の横ずれ断層の名残ではないかと考えられています。^[5]マリネリス峡谷から発生した最初の確認された地震は、マグニチュード4.2の地震で、 2021年8月25日にインサイトによって検出され、活断層であることが証明されました。^[6]

火星の地震活動を検出する最初の試みは、1976年に行われたバイキング計画で、2機の着陸船、バイキング1号と2号が着陸船の上に地震計を搭載して行われた。バイキング1号の着陸船の地震計は故障した。バイキング2号の地震計は、着陸船が記録した560ソル以上の2100時間（89日間）のデータを収集した。^{[2] [7]}

バイキング2号は、ソル53（風の強い日中）とソル80（風の弱い夜間）の2回の火星地震の可能性がある現象を記録した。風による着陸機の振動と地盤の動きを区別することができず、また他の相関する火星地震の可能性のある現象がなかったため、ソル53とソル80の出来事はバイキングのミッション中に確認できなかった。^{[7] [8]} 当時は、頻繁で大規模な火星地震の可能性を排除することができた。^[9]バイキング2号の設置場所で風速が低いときの検出率と評​​価が低かったため、火星の地震活動に制限を設けることができた。^{[10] [7]}

2013年、インサイトミッションのデータ（下記参照）によりバイキングデータセットへの関心が高まり、さらなる分析により火星の砂塵旋風の検出に関する最大規模のコレクションが明らかになる可能性があります。^[7] 2023年には、インサイトのデータと分析、およびバイキングの風データを使用したバイキング2号の再評価により、ソル53とソル80の2つのバイキングイベントが火星地震であったことが確認されました。^[4]

2018年5月に打ち上げられた火星探査機インサイトは、2018年11月26日に火星に着陸し、 2018年12月19日にSEIS（内部構造地震計）を設置して火星地震の探査と火星の内部構造の解析を行った。地震活動が検出されなかったとしても、この地震計は火星の大気圏で年間数十個発生する空中爆発や隕石の衝突を検出できるほどの感度があると期待されている。^{[11]また、火星の}地殻とマントルが隕石衝突の影響にどのように反応するかを調査し、火星の内部構造に関する手がかりを与える。^{[12] [13] [14]}

2019年4月6日、インサイト着陸船によって、小規模な火星地震と思われる微弱な地震信号が測定・記録された。 ^[15] NASAによると、着陸船の地震計は地面の振動を​​検知し、3つの異なる種類の音が記録されたという。他の3つの地震は3月14日、4月10日、4月11日に記録されたが、これらの信号はさらに小さく、起源も曖昧だったため、原因の特定は困難だった。^{[16] [17]}

2022年5月4日、インサイト着陸船の地震計によって、マグニチュード5と推定される大規模な火星地震が検出された。 ^[18] 2023年10月、2022年5月4日の地震発生時に形成された新しい衝突クレーター（S1222a）を探すために火星の表面をスキャンする国際共同プロジェクトの結果が発表された。少なくとも直径300メートルのクレーターが形成され、地震波が6時間にわたって火星の周りを反響したと推定された。5つの異なる周回衛星からの衛星画像の調査では、このイベントは衝突イベントの結果ではないという結論が出されました。^[19]

風による著しい干渉という欠点があったにもかかわらず、バイキング2号着陸船のミッションのソル80 （およそ1976年11月23日）に、搭載された地震計が比較的風速が低い期間中に異常な加速現象を検出した。信号の特徴に基づき、南カリフォルニアの着陸船の試験場付近の火星の地殻が地球の地殻と同様に振舞うと仮定すると、この現象はおよそ110キロメートルの距離でリヒターマグニチュード2.7と推定された。^[2]しかし、風速は20分前と45分後にのみ計測され、それぞれ毎秒2.6メートルと3.6メートルであった。この現象を引き起こすには毎秒16メートルの突風が必要であったが、それを完全に排除することはできなかった。^[20] ソル80の現象は後に火星地震であると特定された。^[4] 以前のソル53の出来事は、当初は火星地震の可能性があるとして大きな関心を集めたが、風との相関関係が指摘され、それ以上は検討されなかった。^[2] ソル80の出来事が火星地震として再評価された後、ソル53の出来事も再評価され、バイキングが昼間に記録したすべての波形の中で唯一、ソル80に似た急速な立ち上がり時間と持続時間を持つ波形であることが示された。その結果、ソル53は火星地震であると特定された。43年も離れた技術を使用してバイキングとインサイトの出来事を比較することは困難だが、2つのバイキングの出来事といくつかのインサイトの出来事を比較すると、波形の類似性は妥当であることが示された。^[4]

インサイト着陸船ミッションのソル128に、内部構造地震実験（SEIS）は、2019年4月6日にマグニチュード1〜2の地震を1回検出しました。^[21] 2019年3月14日、4月10日、4月11日には、他の3つの未確認の地震候補が検出されました。この地震は、アポロ計画中に検出された月震に似ています。惑星内部の活動または表面に衝突した隕石によって引き起こされた可能性があります。震源地は着陸船から100km以内であると考えられています。2019年9月30日現在、SEISはさまざまな種類のイベントを450件報告しています。^[22]

NASAの火星探査機パーサヴィアランスは、火星表面に着陸する際に、既知の時間的および空間的位置の地震源として機能する。インサイト着陸機は、このイベントによって生成された信号が3,452 km離れた場所から検出可能かどうかを評価する。^[23]

• 内部構造の地震実験(SEIS、火星探査機インサイト搭載装置)
• 火星のテクトニクス
• 火星の火山学

• ビデオ (2:48) – MarsQuakes on YouTube NASA (2019 年 7 月 19 日)