マウルス渓谷

マウルス渓谷

座標	北緯22°36′ 西経16°30′ / 北緯22.6° 西経16.5° / 22.6; -16.5
長さ	636.0キロ
ネーミング	「火星」を意味するウェールズ語。

マウルス渓谷（ウェールズ語： [maurθ]）（マウルスはウェールズ語で「火星」を意味する）は、火星にある谷で、オクシア・パルス四角形内の22.3°N、343.5°Eに位置し、標高は基準面から約2キロメートル低い。南部の高地と北部の低地の間に位置するこの谷は、火星の太古の昔に起こった大規模な洪水によって形成された水路である。^[1]これは、淡い色の粘土質の岩石 からなる古代の水の流出路である。

火星探査機キュリオシティのミッションにゲールクレーターが選ばれる前は、粘土鉱物を豊富に含む地層が検出されたことから、マウルス峡谷が着陸候補地として検討されていた。粘土鉱物は過去の水環境と密接な関係があり、また生物の痕跡を保存する可能性もあるため、火星生命の探索には理想的なターゲットである。^[2] マウルス峡谷は着陸地点として選ばれなかったが、この地域の鉱物学と地層学を理解することには依然として関心が寄せられている。マウルス峡谷の探査にローバーミッションがコミットされるまでは、探査機が唯一の情報源となる。これらの探査機は、マウルス峡谷と火星表面の残りの部分に関する知識に貢献する多数の分光計から構成されている。

火星最古の谷の一つである[ ^3]マウルス峡谷は、水がある場合にのみ形成されるフィロ珪酸塩（粘土）鉱物が存在するため、特別な関心を集めています。この鉱物は、欧州宇宙機関のマーズ・エクスプレス探査機に搭載されたオメガ分光計のデータで初めて特定されました。マーズ・リコネッサンス・オービターの火星用小型偵察画像分光計は、それぞれ独自の分布を持つアルミニウムを豊富に含む粘土と鉄を豊富に含む粘土を特定しました。マーズ・リコネッサンス・オービターによって最近発見された粘土には、モンモリロナイト、カオリナイト、明礬石、ノントロナイトなどがあります。^{[4] [5]} 一部の粘土は高低差のある場所に広がっているように見えるため、火山灰が開いた水域に降り注いだ可能性があります。^[6]地球上では、このような粘土は（他の環境の中でも）風化した火山岩や熱水系で発生し、そこでは火山活動と水が相互作用します。^[7]マウルス渓谷は、かつては火星科学研究所の着陸地点として検討されていましたが、最終的にはゲールクレーターに着陸しました。^[8] 粘土鉱物は地球上の微生物を容易に保存するため、マウルスでは古代の生命の痕跡が見つかるかもしれません。^{[9]ここは、}マーズ2020ローバーの着陸地点候補として検討されましたが、最終的には採用されませんでした。^[10]

この地域はよく研究されており、査読付きの出版物に40以上の論文が掲載されています。マウルス海峡の近くには、露出した多くの地層がある高さ200メートルの台地があります。スペクトル研究では、一連の地層として存在する粘土鉱物が検出されました。^{[11] [12] [13 ] [14] [15 ] [16] [17] [ 18] [19] [20 ] [21]粘土鉱物は、おそらく}ノアキアン期 前期から中期に堆積しました。その後の風化により、カオリン、明礬石、ジャロサイトなどのさまざまな鉱物が露出しました。その後、火山物質がこの地域を覆いました。この火山物質は、可能性のある有機物を放射線から保護したと考えられます。^[22]

マーズ・グローバル・サーベイヤーは、 1976年にバイキング着陸船が火星に送られて以来、米国が打ち上げた最初の探査機でした。グローバル・サーベイヤーの目的は、火星探査カメラ（MOC）、火星探査レーザー高度計（MOLA）、熱放射分光計（TES）、磁力計を使用して火星の表面の地図を作成することでした。MOCは、1ピクセルあたり1.5〜12 mの高解像度の画像を撮影できます。MOLAは、火星の地形図を作成するために使用されました。TESは6つの検出器を使用して、火星の表面の組成を特定するために使用される熱赤外線と可視近赤外線のデータを測定します。TESの解像度は3 x 6 kmで、将来の探査機と比較するとはるかに広い視野です。この解像度では詳細な組成マップは提供されませんが、火星の岩石の構成を理解するための良い基準として役立ちます。

TES は、解像度が低いにもかかわらず、マウルス渓谷の熱慣性情報を提供することができました。熱慣性は、昼間と夜間の赤外線データを比較して、表面が熱をどの程度保持するかを判断します。熱慣性が高い (熱をより多く保持する) 物体は、高度に硬化しているか、非常に密度が高いか、または粒子サイズが大きいかのいずれかであり、熱慣性が低い物体は、ほこりなどの細かい粒子を表します。マウルス渓谷の熱慣性は、表面の粒子のサイズがほこりっぽいものから大きな岩石までさまざまであることを示しています。^[23]

オデッセイは現在、 NASAの火星探査機の中で最も長く運用されており、2001年10月から火星を周回している。オデッセイの主な目的は火星表面の鉱物組成を地図に表すことだが、探査機や着陸機の着陸候補地の評価にも利用されている。オデッセイは火星表面を測定する3つの機器、すなわち熱放射画像システム（THEMIS）、ガンマ線分光計（GRS）、火星放射線環境実験（MARIE）で構成されている。MARIEは2003年に損傷を受けたが、おそらく太陽粒子によるものと思われる。また、オデッセイが2008年に軌道を変更してTHEMISの感度を高めてからは、GRSは使用されていない。搭載されている分光計に加えて、オデッセイは火星表面の探査機や着陸機と地球の間の通信中継機としても機能している。 ^[24]

THEMISは、火星表面の組成を識別するために使用される10のスペクトルバンドの赤外線反射率を検出します。複数のスペクトルを使用することで、オデッセイは火星で見つかった鉱物をより正確に特徴付けることができます。THEMISはマーズ・グローバル・サーベイヤーのTESに似ていますが、スペクトル解像度はTESよりも低く（143バンドに対して10バンド）、空間解像度はTESの方が高くなっています（3 x 6 kmに対して100 m）^[24]。 オデッセイは過去の水を表す地形を探しているため、高い特殊解像度と狭いスペクトル解像度は水和鉱物をターゲットにしています。

GRSは火星表面の元素の存在量を測定するのに使われます。宇宙線が火星表面に衝突し、元素が識別可能なエネルギーのシグネチャ（ガンマ線）を放出すると、ガンマ線を測定できます。これらのガンマ線を測定することで、さまざまな元素の存在量を計算することができます。水素の存在量を計算することで、水が存在することが推測されています。GRSは、探査機による干渉を減らすために、20フィートのブームでオデッセイ本体から分離されています。^[26]

THEMIS はマウズ峡谷で含水鉱物を検出し、長さ 400 マイル、幅 9 マイルに及ぶ大規模な流出水路の画像も提供しました。オデッセイによって記録された過去の水の証拠により、マウズ峡谷内に火星科学研究所を着陸させることへの関心が高まりました。ゲイルクレーターが選ばれましたが、マウズ峡谷に探査車を着陸させることへの関心は依然として高く、2020 年の探査車の着陸地点として提案されていました。

マーズ・エクスプレスは、2003年6月に打ち上げられたマーズ・エクスプレス・オービターとビーグル2号着陸機からなる2部構成のミッションであった。着陸機部分は失敗したが、オービターは現在も使用されている。マーズ・エクスプレス・オービターは、火星の表面と地下を分析することを目的とした3つの機器、高解像度ステレオカメラ（HRSC）、鉱物学、水、氷河、活動観測装置（OMEGA）、火星地下および電離層探査レーダー（MARSIS）から構成されている。さらに、大気分析に使用される機器が3つある。^[27]

OMEGAは鉱物マッピング分光計で、可視光（0.5～1.0µm）と赤外線（1.0～5.2µm）の波長を100mの特殊解像度で検出するチャンネルを備えています。^{[28]両方のチャンネルには望遠鏡、分光計、光を集光する光学装置があります。可視光は電荷結合素子に集光され、赤外線は}InSbマルチ検出器 に集光されます。OMEGAは、マーズ・エクスプレスの他の機器、特に惑星フーリエ分光計（PFS）と連携して動作するように設計されました。

OMEGA は、マウト渓谷の鉱物学を特定し、地層学を理解するために使用されました。マウト渓谷地域全体で、1 メートル規模で、フィロケイ酸塩に富む大規模な露頭が発見されています。OMEGA は、既知のスペクトルに基づいて、モンモリロナイトとノントロナイトである可能性が高い 2 種類のフィロケイ酸塩を区別しました。OMEGA の観点から、マウト渓谷は火星で最も豊富なフィロケイ酸塩を含み、体積の 65% がスメクタイトです。^[29]

火星探査機はレーダー、カメラ3台、分光計2台で構成されている。火星小型探査画像分光計（CRISM）は可視光と近赤外線の分光計で、火星の表面鉱物を18mの解像度で地図化する。火星気候サウンダ（MCS）はMROの2台目の分光計で、可視光と近赤外線を使用して5kmの帯状の測定を行い、火星の気象状況を監視するために毎日の地図を作成する。 ^[31]

CRISM のミッションは、火星表面の地質、地層、組成をマッピングしながら、水性および熱水鉱床を検出することです。マウルス峡谷は、以前 OMEGA によって検出された粘土鉱物があるため、主要なターゲットです。CRISM はこれらの粘土鉱物を高解像度でマッピングする機能があり、火星で検出された水性鉱物のより詳細なマップを提供するとともに、OMEGA の解像度では検出できない鉱物を検出します。マウルス峡谷で CRISM によって検出された主なスペクトルは Fe/Mg スメクタイトで、スペクトルは Fe スメクタイトのノントロナイトとMg スメクタイトのヘクトライトの間にあります。モンモリロナイト、Al スメクタイト、および水和シリカは、同様の赤外線反射スペクトルを持ち、どちらもマウルス峡谷で CRISM によって検出されました。^[32]

CRISMデータは、MROによって記録された可視画像および標高データと組み合わせて使用​​され、表面鉱物の詳細な地図が作成されました。これらの地図は、ノントロナイトとヘクトライトがマウルス渓谷の低地で一般的に見られるのに対し、モンモリロナイトと他の水和ケイ酸塩はノントロナイトとヘクトライトを取り囲む高地で見られることを示しています。これらの観察は、ノントロナイトとヘクトライトが水性環境における変質生成物として形成されたが、モンモリロナイトは後になって別の水性イベント中に形成された可能性が高いことを示唆しています。^[32]

2020年にNASAは、ゲールクレーターに着陸した火星科学研究所を拠点とする探査車を着陸させる計画である。着陸地点はまだ選定されていないが、NASAの火星生命の可能性を理解するという全体的な目標に貢献できる場所を選択するために、軌道船のデータに依存する。マウルス峡谷は着陸地点として検討されたが、最終的な3つの候補着陸地点には入らなかった。軌道船の観測により、マウルス峡谷には水和鉱物があり、過去に水が存在したことを示すことが明らかになった。^[33]

マウルス・ヴァリスは、欧州宇宙機関の将来のエクソマーズ・ローバーの着陸地点選定プロセスの最終候補2カ所のうちの1カ所でもあった。エクソマーズ・ローバーは過去の生命の痕跡を探すことになるため、良い候補だったが、オキシア・プラナムのほうが着陸と探査に安全な場所でありながら、同様に興味深い科学的な場所になると考えられた。^[34]

• 火星の谷の一覧

ウィキメディア・コモンズには、マウルス渓谷に関連するメディアがあります。

• 火星のマウルス渓谷地域の粘土鉱物
• マウルス渓谷上空を飛行