メムノニア四角形

メムノニア四角形

火星探査機レーザー高度計(MOLA) データによるメムノニア四角形の地図。最高標高は赤、最低標高は青で示されています。
座標	15°00′S 157°30′W / 15°S 157.5°W / -15; -157.5

メムノニア四角形は、米国地質調査所（USGS）の天体地質学研究プログラムで使用されている火星の30枚の四角形地図のうちの1つです。メムノニア四角形はMC-16（火星チャート-16）とも呼ばれます。^[1]

四角形は、火星の緯度-30°から0°、経度135°から180°をカバーする領域です。 ^[2] メムノニアの西部は、クレーターの多い高地で、広範囲にクレーターの劣化が見られます。

メムノニアには火星の以下の地形的領域が含まれます。

• アルカディア平原
• アマゾニス平原
• ルクス・プラナム
• テラ シレナム
• ダイダリア平原
• テラ・キメリア

最近、この地域で水の存在を示す証拠が発見された。コロンバスクレーターの壁と底に層状の堆積岩が見つかった。これらの岩石は水または風によって堆積した可能性がある。一部の層では水和鉱物が見つかったため、水が関与していた可能性がある。^[3]

マンガラ渓谷を含む古代の渓谷の多くが、メムノニア四分円で発見されている。マンガラ渓谷は、帯水層を露出させた可能性のある断層群である地溝の形成から始まったと思われる。^{[4]この四分円には、}暗い斜面の筋と溝（フォッサ）が存在している。メムノニア四分円には、 メデューサフォッサ層の一部が見つかっている。

コロンブス・クレーターには地層と呼ばれる層がある。火星の多くの場所では岩が層状に並んでいる。時には層が異なる色をしている。火星の明るい色調の岩は、硫酸塩のような含水鉱物と関連づけられている。火星探査車 オポチュニティは、いくつかの機器を使ってそのような層を間近で調べた。いくつかの層はおそらく細かい粒子でできている。なぜなら、それらは細かい塵に砕け散るように見えるからである。他の層は大きな岩に砕け散るので、それらはおそらくはるかに硬い。火山岩である玄武岩は、岩を形成する層にあると考えられている。火星の多くの場所で玄武岩が確認されている。軌道上の宇宙船の機器は、いくつかの層で粘土（フィロケイ酸塩とも呼ばれる）を検出した。吸収する光の波長に基づいて存在する鉱物の種類を明らかにする軌道上の近赤外線分光計を使った最近の研究では、コロンブス・クレーターに粘土と硫酸塩の両方の層があった証拠が見つかった。^[5] これはまさに、大きな湖がゆっくりと蒸発した場合に見られる現象です。^[6] さらに、いくつかの層には比較的淡水に形成される硫酸塩である石膏が含まれていたため、クレーター内で生命が形成された可能性があります。^[7]

科学者たちは、火星で硫酸塩や粘土などの含水鉱物が発見されることに興奮しています。なぜなら、それらは通常、水の存在下で形成されるからです。^[8] 粘土やその他の含水鉱物を含む場所は、生命の証拠を探すのに適した場所でしょう。^[9]

岩石は様々な方法で地層を形成します。火山、風、水などが地層を形成します。^[10]

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  HiRISEが捉えたコロンバスクレーターの層。この疑似カラー画像の幅は約 800 フィートです。一部の層には粘土や硫酸塩などの含水鉱物が含まれています。
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  モニュメントバレーの地層。これらは、少なくとも部分的には水の堆積によって形成されたと考えられています。火星にも同様の地層があるため、火星の地層形成の主な原因は水です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたクレーター壁の層
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、メムノニア四角形内のマンガラ ヴァレスにあるビュート群の基部で露出した地層。矢印は穴の中にある岩を指しています。穴は風、岩の熱で地面の氷が溶けた、あるいはその他のプロセスによって形成された可能性があります。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、層が見えるクレーター
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  HiWish プログラムで HiRISE が見た谷

マンガラ渓谷は、いくつかの盆地を含む主要な水路システムであり、満杯になった後、溢れた水は一連の放水路を通って流れていった。^{[11] [12]}このシステムの水源の1つはメモリア・フォッサエであったが、南緯40度を中心とする大きな盆地からも水が来ていたと思われる。^{[13] [14]}

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  HiRISEが見たマンガラ・ヴァレス。
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  テミスが捉えた流線型の島を持つマンガラ渓谷
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  HiWish プログラムの HiRISE で観測された、マンガラ渓谷の流線型の特徴。多くの暗い斜面の筋が見えます。場所はメムノニア四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE から見たマンガラ バジェスの一部。場所はメムノニア四角形です。

衝突クレーターは一般に縁があり、周囲に噴出物があるが、火山クレーターには通常縁も噴出物堆積物もない。クレーターが大きくなると（直径10km以上）、中央に山が立つことが多い。^[15]山は衝突後にクレーター底が跳ね返ることでできる。^[16] クレーターには層が見えることもある。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表面に投げ出される。そのため、クレーターは地表の奥深くに何があるのか​​を見せてくれる。時には、クレーターの周囲に明るい光線が見えることがある。これは、衝突によって明るい層の岩石が下まで到達し、その明るい岩石が暗い表面に投げ出されたためである。以下のマーズ・グローバル・サーベイヤーの画像はこれを示している。

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  衝突によって生じた明るい光線が明るい下層を吹き飛ばした。明るい層の中には含水鉱物を含むものもある。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・サーベイヤーで撮影された写真。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、薄い噴出物のある小さなクレーター
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  HiRISE が捉えたコロンブスクレーターのクローズアップ
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  HiRISE が撮影したニコルソンクレーター中央丘。画像をクリックすると、障害物によって迂回された暗い斜面の筋が見えます。
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  HiRISE が撮影したバーナードクレーターの底。底に大きな亀裂が見られます。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、バーナード クレーターの底のくぼみには多くの岩が見られる
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したバーナードクレーターの底の谷
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  HiRISE が撮影したデイネフ クレーターの底。スケール バーの長さは 500 メートルです。画像をクリックすると、大きな穴が見えます。
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  HiWish プログラムの HiRISE で観測された、ルクス平原のクレーター堆積物の浸食
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、クレーター底のピットの層のクローズアップ
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  CTX カメラ (火星探査機搭載)が撮影したウィリアムズ クレーター
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  CTX カメラ (火星探査機搭載) が捉えたバートン クレーターの中央部分。中央の丘が見える。
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  CTX カメラ (火星探査機搭載) が捉えた、バートン クレーターの中央の丘。暗い斜面の筋が見える。注: これはバートン クレーターの以前の画像の拡大です。
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  CTX カメラ (火星探査機搭載) から見たエジリクソン クレーターの東側

火星の尾根は、さまざまな原因による可能性があります。長くまっすぐな尾根は岩脈であると考えられています。湾曲して枝分かれした尾根は、逆転した地形の例である可能性があり、互いに交差するまっすぐな尾根のグループは、衝突の結果である可能性があります。これらの交差する箱のような尾根は、線状尾根ネットワークと呼ばれます。線状尾根ネットワークは、火星のクレーターの中や周囲のさまざまな場所で見つかります。^[17] 尾根は、格子状に交差するほとんど直線の部分として現れることがよくあります。それらは数百メートルの長さ、数十メートルの高さ、数メートルの幅があります。衝突によって表面に亀裂が生じ、これらの亀裂が後に流体のチャネルとして機能したと考えられています。流体は構造を固めました。時間の経過とともに、周囲の物質が浸食され、硬い尾根が残りました。

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  拡大すると尾根が見える領域の広域画像。HiWish プログラムの HiRISE で撮影した画像。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた尾根のクローズアップ画像。矢印はいくつかの尾根を指しています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた尾根のクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた尾根のクローズアップ画像。矢印はいくつかのまっすぐな尾根を指しています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた尾根のクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE で見た直線と尾根

ヤルダンは火星のいくつかの地域、特に「メデューサ・フォッサ層」と呼ばれる地域でよく見られます。^[18] ヤルダンは砂粒大の粒子に風が作用して形成されるため、形成されたときに風が吹いていた方向を指していることが多いです。

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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、ルクス平原のヤルダンの広角画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、前の画像のヤルダンのクローズアップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した以前の画像からのヤルダン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、ヤルダンと暗い斜面の筋が見えるクレーター底のクローズアップ
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たヤルダン
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たヤルダン
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したヤルダンの広角画像。この画像では、画像の上部と下部でヤルダンが異なる方向に並んでいるのが奇妙です。これはおそらく風向きの変化によるものと思われます。

火星の多くの場所では、クレーターの壁のような急斜面に暗い斜面の筋が見られます。最も新しい筋は暗いようですが、年月とともに明るくなります。^[19] 多くの場合、それらは小さな狭い点として始まり、その後広がり、数百メートルにわたって下り坂に伸びます。 筋を説明するためにいくつかのアイデアが提案されています。いくつかは水に関係しています。^[20]または生物の成長さえあります。^{[21] [22]} 筋はほこりで覆われた領域に現れます。火星の表面の多くはほこりで覆われています。細かいほこりは大気から降りてきてすべてを覆います。火星探査車のソーラーパネルがほこりで覆われているため、このほこりについて多くのことがわかっています。探査車の電力は、パネルを掃き、電力を増強する砂嵐の形で風によって何度も節約されました。これらの探査車の観察から、大気から出てきたほこりが戻ってくるプロセスが何度も起こっていることがわかっています。^[23]

最も一般的に受け入れられているのは、この縞模様が塵のなだれを表しているということである。^[24] 縞模様は塵で覆われた場所に現れる。薄い塵の層が取り除かれると、その下の表面は暗くなる。火星の表面の多くは塵で覆われている。砂嵐は、特に南半球で春が始まると頻繁に発生する。その頃、火星は太陽に40%近づいている。火星の軌道は地球の軌道よりもはるかに楕円形である。つまり、太陽から最も遠い点と太陽に最も近い点の差は、火星では非常に大きいが、地球ではわずかである。また、数年に一度、火星全体が地球規模の砂嵐に巻き込まれる。NASAのマリナー9号が到着したとき、砂嵐で何も見えなかった。^{[16] [25]}それ以来、他の地球規模の砂嵐も観測されている。ニコルソンクレーターの中央の丘を HiRISE で撮影した以下の画像には、暗い筋が見られます。画像内の少なくとも 1 本の筋は、障害物に遭遇すると 2 本に分かれます。

2012年1月にIcarus誌に発表された研究によると、暗い筋は超音速で移動する隕石からの爆風によって生じたことが判明した。科学者チームは、アリゾナ大学の学部生であるケイラン・バーレイ氏が率いた。5つの新しいクレーター群の衝突現場の周囲にある約6万5000本の暗い筋を数えた後、パターンが浮かび上がった。衝突現場に近いほど、筋の数が最も多かった。したがって、何らかの形で衝突が筋を引き起こした可能性が高い。また、筋の分布は、衝突現場から2本の翼が伸びたパターンを形成していた。湾曲した翼はシミター、つまり曲がったナイフに似ていた。このパターンは、隕石群からの爆風の相互作用によって塵が十分に振り払われ、塵なだれが発生して多くの暗い筋が形成されたことを示唆している。当初は衝突による地面の揺れが塵のなだれを引き起こしたと考えられていたが、もしそうだとすれば、暗い筋は湾曲した形に集中するのではなく、衝突の周囲に対称的に並んでいたはずだ。^{[26] [27]}

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  HiRISE が捉えたミニオ渓谷の吊り谷。2 つの吊り谷と、多数の暗い斜面の筋が見えます。
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  HiRISE が撮影したティニア・バレス。フルサイズの画像には斜面の暗い筋が写っています。
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  HiRISE が撮影したLabou Vallis 。フルサイズの画像には、古い斜面の縞と新しい斜面の縞 (暗い方) が写っています。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された暗い斜面の筋
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された暗い斜面の筋
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された暗い斜面の筋

大きなトラフ（細長い窪み）は、火星の地理用語ではフォッサと呼ばれます。この用語はラテン語に由来しているため、fossa は単数形で、fossae は複数形です。^[28]トラフは、地殻が引き伸ばされて壊れると形成されます。引き伸ばされる原因は、近くの火山の大きな重みである可能性があります。トラフには、中央部分が下がって両側に急な崖を残す、2つの壊れ目があることがよくあります。このようなトラフはグラベンと呼ばれます。^[29] ニューヨーク州北部のジョージ湖は、グラベンにある湖です。

フォッサの形成については、他の考えも提案されている。それらはマグマの岩脈と関連しているという証拠がある。マグマは地表の下を移動し、岩を破壊し、さらに重要なことに、氷を溶かす可能性がある。その結果生じる作用により、表面に亀裂が形成される。地殻変動（伸張）によって生じた岩脈と岩脈の両方がアイスランドで発見されている。^[30] 岩脈によって生じた地溝の例は、以下のHiRISEが撮影した画像「メムノニアのフォッサ」に示されている。

マンガラ渓谷は、地溝が形成されたときに地表から水が湧き出し始めたことから形成されたようです。^{[4] [31]}

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  HiRISE が捉えたメムノニア フォッサの地溝。この地溝は、地域的な地殻変動によるものではなく、マグマの岩脈によってできたものと考えられています。スケール バーの長さは 1000 メートルです。
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  HiRISEで見たSirenum Fossae 。詳細については、 Fossa (地質学)を参照してください。
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  HiWish プログラムの下で HiRISE が観察したSirenum Fossaeの大きな穴
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した衝突クレーターの谷間

火星の川の谷にはかつて水が流れていたことを示す膨大な証拠がある。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。^{[32] [33] [34] [35]} Vallis（複数形はvalles）はラテン語で谷を意味する。惑星地質学では、探査機が初めて火星に送られたときに火星で発見された古い川の谷と思われるものなど、他の惑星の地形の特徴に名前を付けるために使用されている。バイキング探査機は火星の水に関する私たちの概念に革命を起こした。多くの地域で巨大な川の谷が発見された。宇宙船のカメラは、洪水がダムを破壊し、深い谷を刻み、岩盤に溝を浸食し、何千キロも移動したことを映し出した。^{[16] [36] [37]} 火星の谷のいくつか（マンガラ谷、アサバスカ谷、グラニコス谷、ティンジャー谷）は明らかにグラベンから始まっています。一方、大きな流出路のいくつかは、カオスまたはカオス地形と呼ばれる瓦礫で覆われた低地から始まっています。大量の水が厚い氷圏（凍った地面の層）の下に圧力を受けて閉じ込められ、その後、氷圏が断層によって破壊されたときに突然水が放出されたのではないかと示唆されています。^{[38] [39]}

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  HiRISE から見たアソプス渓谷
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  HiRISE から見たサマラ・バジェス。スケールバーの長さは 500 メートルです。
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  THEMISが見たパドゥス峡谷。パドゥス峡谷はメドゥーサエ フォッサイ層に流れ込んでいます。
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  テミスが捉えたパドゥス渓谷のクローズアップ
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  THEMISが見たミニオ・ヴァリス。ミニオ渓谷は、はるかに大きなマンガラ渓谷の近くにある小さな河道です。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影されたミニオ渓谷。斜面には暗い筋が多数見られます。
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  THEMISが見たサビ・ヴァリス。小さな水路が合流してサビ渓谷を形成しています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した古い oxbow と cutoff を示すチャンネル
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たチャネルの広い視野
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  HiWish プログラムで HiRISE が見た、ヤルダンのあるチャンネル
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  HiWish プログラムの HiRISE で観測された暗い傾斜の縞模様のあるチャネル
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された前の画像の拡大図
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  HiWishプログラムにおけるHiRISEの見解
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  HiWish プログラムで HiRISE が示す、チャネル内の合理化されたフォーム
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  HiWish プログラムの HiRISE から見た湾曲した谷

他の多くの惑星と同様に、火星でも溶岩はよく見られます。

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  溶岩流。溶岩流は丘の高台にぶつかると止まりました。写真はHiWishプログラムのHiRISEで撮影されました。

2017年10月3日、HiRISEは、過去50年間に7台の異なる探査機に搭載されたカメラによって撮影された火星のメムノニア四角形の写真を取得しました。^{[40]赤い惑星の写真は、1965年夏の}マリナー4号 からの写真の1つから始まりました。次の写真は、これらの写真の解像度が年々向上していることを示しています。マリナー4号による最初の画像の解像度は1.25 km/ピクセルでしたが、HiRISEの解像度は約50 cm/ピクセルです。

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  火星を撮影した 7 つの異なるカメラの相対的な解像度を示す合成画像: HiRISE (マーズ・リコネッサンス・オービター)、THEMIS VIS (マーズ・オデッセイ)、MOC-WAC (マーズ・グローバル・サーベイヤー)、HRSC (マーズ・エクスプレス)、CTX (マーズ・リコネッサンス・オービター)、バイキング、マリナー 4。場所はメムノニア四角形です。
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  火星を撮影した 7 つの異なるカメラの相対解像度を示す合成画像: HiRISE (マーズ・リコネッサンス・オービター)、THEMIS VIS (マーズ・オデッセイ)、MOC-WAC (マーズ・グローバル・サーベイヤー)、HRSC (マーズ・エクスプレス)、CTX (マーズ・リコネッサンス・オービター)、バイキング、マリナー 4。場所はメムノニア四角形です。一部の写真の青い矢印は、異なるカメラの同じ場所を示しています。CTX 画像の赤いボックスは、HiRISE からの次のフレームの場所を示しています。

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  上の写真に写っている領域を黒い四角で示した地図。青い矢印は、HiRISE によって最終的に撮影された場所を示しています。コロンバス クレーター、ウィリアムズ クレーター、エイリクソン クレーター、デイネフ クレーター、バーナード クレーターの相対的な位置が示されています。

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  HiWish プログラムの下で HiRISE によって観察された、メドゥーサエ フォッサエ層の崖に沿った表面の特徴。場所はメムノニア四角形です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、クレーターの内側と外側のチャネル。分岐したチャネルはクレーターの外側にあります (画像の上部)。チャネルはその後クレーター内に入り、おそらくデルタのような形状でさらに分岐を形成します。
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  HiWish プログラムの HiRISE で確認された、しわのある尾根を侵食した水路。矢印は、尾根を侵食した水路の地点を示しています。
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  HiWish プログラムの HiRISE で見られる合理化された機能
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたクレーターの地層の広域画像
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーターの層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、穴の中にある岩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、掘り出されたクレーター。クレーターは形成後、埋もれていましたが、現在は浸食によって露出しています。

ウィキメディア・コモンズには、メムノニア四角形に関連するメディアがあります。

• 翻訳:
• Ralphaeschliman.com
• アリゾナ州立大学