火星のクレーター

火星には様々な種類のクレーターが観察され研究されてきた。その多くは氷の多い地面への衝突の影響によって形成されたものである。^{[1] [2]}

ランパートクレーターは流動化した噴出物の特徴を示しています。衝突時に泥が形成されたように見えます。ランパートクレーターにはいくつかの基本的なタイプがあります。^[2]

単層噴出物タイプは噴出物の端に単一の城壁がある。これらは氷層に衝突したが、層を貫通しなかったと考えられている。^{[1] [3]}

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  CTX が撮影した単層噴出物タイプのランパートクレーター。矢印はランパートと呼ばれる外縁を示しています。

二重層噴出クレーターのもう一つの城壁クレーター。噴出物には2つの突出部がある。研究により、これらは上部の氷層を貫通し、氷層の下にある岩層にまで浸透した衝突によって形成されることが実証されている。^[4]

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  CTX で撮影された、噴出物が 1 層以上あるシュタインハイム クレーター。これらは二重層噴出クレーターと呼ばれます。

3番目のタイプの城壁クレーターである多層噴出物クレーターは、二重層クレーターに似ていますが、噴出物のローブまたは層が2つ以上あります。^[5]

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  多層噴出クレーター

これらのクレーターの分布を研究した結果、火星の凍結層の厚さは、約 1.3 km (赤道) から 3.3 km (極) まで変化することが判明しました。これは、大量の凍結水を意味します。地面の 20% の空隙率を想定すると、これは 200 メートルの水が火星全体に広がるのと同等になります。研究者は、単層噴出クレーターはすべて氷層内にあるが、二重層および多層噴出クレーターは常に氷層を貫通すると想定しました。^{[6] [7]}単層噴出クレーターの最大深度と多層噴出クレーターの最小深度の平均を求めることで、氷圏と呼ばれる氷層の厚さが決定されました。^[8]

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  単層噴出クレーターは、左に示すように、氷の上層にのみ浸透します。多層噴出クレーターは、氷の層を完全に貫通し、氷のない下層にいくらか浸透します (右)。

マリナーとバイキングのミッションでは、「パンケーキクレーター」と呼ばれるタイプのクレーターが発見されました。これはランパートクレーターに似ていますが、ランパートはありません。噴出物はパンケーキのように、その全域にわたって平らです。高解像度では、劣化した二重層クレーターに似ています。これらのクレーターは、二重層クレーターと同じ緯度（40〜65度）で発見されています。^[9] これらは、外側の薄い層が侵食された二重層クレーターの内側の層にすぎないと示唆されています。^[10] バイキングの画像でパンケーキとして分類されたクレーターは、後の宇宙船で高解像度で見ると二重層クレーターであることが判明しました。^{[11] [12]}

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  パンケーキクレーター。頂上は平らで、城壁は見えません。画像は CTX から。

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LARLEクレーターは、クレーターと通常の層状噴出物のパターンを特徴とし、その周囲には広範囲に及ぶ薄い外側の堆積物が広がり、その外側の堆積物は炎のような形で終わっています。^[13] LARLEという名前は、「低アスペクト比の層状噴出物」の略です。^[14] 名前の「低アスペクト」という部分は、外側の部分が非常に薄いことを意味します。この外側の薄い層は浸食されて消失し、結果として生じるクレーターは台座クレーターになると考えられています。^{[15] [16]}外側の層がなければ、クレーターは台座クレーターと同じ大きさになります。

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  CTXから見たLARLEクレーター 細粒物質で構成されたLARLE層にラベルが付けられている。侵食されて台座クレーターが残る可能性がある。^[17]

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台座クレーターは、噴出物が周囲の地形より上に位置しているため、台座のような隆起したプラットフォームを形成します。衝突クレーターが浸食に強い層を形成する物質を噴出すると、台座クレーターが形成され、その結果、その周辺は他の地域よりも浸食が遅くなります。^{[18] [19] [20] [21]}

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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した台座クレーター。最上層が下層の物質を侵食から守っています。
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  マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影したアラビア四角形のティコンラヴェフ・クレーターの底
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した台座クレーター。場所はヘラス四角形です。

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拡大クレーターは二次衝突クレーターの一種です。^[22]大規模な衝突では、衝突の結果として吹き飛ばされた破片から、小さな二次クレーターの群れが作られることがよくあります。^[22] 拡大クレーターと呼ばれる二次クレーターの一種の研究により、地中に豊富な氷が存在する可能性のある場所についての洞察が得られました。拡大クレーターは縁を失っていますが、これはかつて存在していた縁が拡大中にクレーターに崩れ落ちたか、氷で構成されている場合はその氷を失ったためである可能性があります。

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  HiRISE が捉えた拡大したクレーターのクローズアップ画像。衝突後、地面の氷が剥がれ、クレーターの直径が大きくなりました。

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