子午線洞

子午線洞

画像の中央のすぐ下、左側の突起の端にある暗い領域として見えるのが、正中洞（Sinus Meridiani）です（Sinus Sabaeus）。
座標	北緯 0° 東経 0° / 北緯 0° 東経 0° / 0; 0
エポニム	メリディアンベイ

子午線湾（ラテン語 Sinus meridiani、「子午線湾」）は、火星の赤道のすぐ南に東西に広がるアルベド地形です。1870年代後半に フランスの天文学者カミーユ・フラマリオンによって命名されました。

1979年から2001年にかけて、この地形の付近（面積約1,600キロメートル（990マイル）、中心座標7°07′S 4°00′E / 7.12°S 4°E / -7.12; 4 ）はテラ・メリディアニと命名された。^[1]

子午線洞という名前は、1870年代後半にフランスの天文学者カミーユ・フラマリオンが火星の典型的なアルベド特性に付けたものである。それ以前の天文学者、特にドイツのヴィルヘルム・ベーアとヨハン・ハインリッヒ・フォン・メードラーのチーム、そしてイタリアのジョヴァンニ・スキアパレッリは、観測結果を図表にまとめる際に火星の特定の地点を本初子午線の位置として選択していた。火星表面の暗い部分は海か海洋であるという説を受け入れたフラマリオンは、火星のこれまでの観測結果をまとめ、分析する作業中に、その地点の暗い領域を「子午線洞」、文字通り「子午線湾」と名付けた。1958年、この名前は国際天文学連合によって承認された。^[2]

1960年代以降、火星のフライバイや軌道上の宇宙船による画像へのアクセスが一般的になり、それまでに命名されていたアルベド地形に加えて、多くの起伏地形に名前が付けられるようになった。1979年、シヌス・メリディアニの地域がテラ・メリディアニ（文字通り「子午線の土地」）と名付けられた。2001年、地域地形の境界が再定義され、この名前は廃止された。^[1]

メリディアニ平原 (Meridiani Planum) は文字通り「子午線の平原」という意味で、子午線洞の西部にある火星探査ローバー オポチュニティの着陸地点を指すのに特に使われます。この場所は、平坦でほとんど岩のない平原 (したがって安全な着陸地点) という特徴と、水環境での堆積の兆候となることが多い 鉱物ヘマタイトのスペクトル特性を示す場所という理由から、火星探査ローバー チームによって選ばれました。

オポチュニティ探査車は、メリディアニ平原の土壌がグセフクレーターやアレス峡谷の土壌と非常に似ていることを発見した。しかし、メリディアニ洞の多くの場所では、土壌が「ブルーベリー」と呼ばれる丸くて硬い灰色の球状物で覆われていた。^{[3]これらのブルーベリーは、ほぼ完全に鉱物}ヘマタイトで構成されていることが判明した。 2001年マーズオデッセイが軌道上から観測したスペクトル信号は、これらの球状物によって生成されたと判断された。さらに研究を進めたところ、ブルーベリーは地中で水によって形成された結石であることが判明した。^[4]時間の経過とともに、これらの結石は上部の岩石から風化して、ラグ堆積物として地表に集中した。岩盤中の球状物の集中により、わずか1メートルの岩石の風化によって、観察されたブルーベリーの覆いが生成された可能性がある。^{[5] [6]}土壌の大部分は地元の岩石から来たものではないオリビン玄武岩砂で構成されており、他の場所から来たのではないかと推測されています。^[7]

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  メリディアニ平原の表面の大部分を「ブルーベリー」が覆うようになった様子を示す図。

オポチュニティの捕捉磁石に集まった塵のメスバウアースペクトルが作成された。その結果、塵の磁性成分は、かつて考えられていた単なる磁鉄鉱ではなく、チタン磁鉄鉱であることが示唆された。微量のオリビンも検出されたことから、惑星には長い乾燥期があったことがわかった。一方、少量のヘマタイトが存在していたことから、惑星の初期の歴史において短期間、液体の水が存在していた可能性があることが示唆された。^[8]岩石研磨ツール（RAT）で岩盤を簡単に研磨できたため、この岩石はグセフクレーターの岩石よりもはるかに柔らかいと考えられている。

オポチュニティが着陸した地表には岩石はほとんど見えなかったが、クレーターに露出した岩盤がローバーの一連の機器によって調査された。^[9]岩盤は、カルシウムとマグネシウムの硫酸塩の形で硫黄を高濃度に含む堆積岩であることが判明した。岩盤に存在する可能性のある硫酸塩には、キースライト、無水硫酸塩、バッサナイト、ヘキサハイドライト、エプソマイト、石膏などがある。岩塩、ビスコファイト、アンタークチサイト、ブロード石、バントファイト、グラウベライトなどの塩も存在する可能性がある。^{[10] [11]}

硫酸塩を含む岩石は、孤立した岩石や火星の他の場所で着陸機/ローバーによって調査された岩石と比較して明るい色調をしていた。水和硫酸塩を含むこれらの明るい色調の岩石のスペクトルは、マーズ・グローバル・サーベイヤーに搭載された熱放射分光計によって取得されたスペクトルと類似していた。同じスペクトルが広い範囲で発見されたため、オポチュニティが調査した地域だけでなく、広い地域にかつて水が存在していたと考えられている。^[12]

アルファ粒子X線分光計（APXS）は、岩石中にかなり高いレベルのリンを発見した。同様の高レベルは、アレス峡谷とグセフクレーターの他の探査車によって発見されたため、火星のマントルはリンに富んでいる可能性があるという仮説が立てられている。^[13]岩石中の鉱物は、玄武岩の酸風化によって生成された可能性がある。リンの溶解度は、ウラン、トリウム、希土類元素の溶解度に関連しているため、それらもすべて岩石中に豊富に含まれていると予想される。^[14]

オポチュニティがエンデバー衝突クレーター の縁まで移動したとき、後に純粋な石膏であると特定された白い鉱脈を発見した。^{[15] [16]}これは、当時「ホームステイク」と呼ばれていた、当時は知られていなかった石膏層を水が抱えていることが発見され、岩の割れ目に鉱物が堆積したときに形成された。

シヌス・メリディアニの岩盤の調査により、水中でのみ形成される鉱物ジャロサイトの存在が明らかになった。この発見により、シヌス・メリディアニにかつて水が存在していたことが証明された。 ^[17]さらに、いくつかの岩石には、穏やかに流れる水によってのみ形成される形状の小さな層状構造が見られた。 ^{[18]このような層状構造が最初に発見されたのは、「ザ・デルズ」と呼ばれる岩石であった。地質学者は、この}交差層状構造は、水中の波紋による輸送から生じた花飾り状の形状を示していると述べている。 ^[19]

いくつかの岩石にある箱型の穴は、硫酸塩が大きな結晶を形成したためにできたもので、その後結晶が溶解すると、空洞と呼ばれる穴が残りました。^{[20]岩石中の}臭素元素の濃度は、おそらく非常に溶解性が高いため、非常に変動が大きかった。水は臭素を蒸発させる前に場所によって濃縮した可能性がある。溶解性の高い臭素化合物を濃縮する別のメカニズムは霜の堆積であり、夜間に非常に薄い水膜が形成され、特定の場所で臭素が濃縮される。^[21]

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  岩石内部の空洞、または「空洞」

「バウンス ロック」と呼ばれる岩石が砂地の平原に横たわっているのが発見された。これは後にテクタイトとして知られる衝突クレーターからの噴出物であることが判明した。その化学的性質は基盤岩とは異なっていた。主に輝石と斜長石を含み、オリビンは含まれておらず、火星から来たとされる隕石であるシャーゴッタイト隕石EETA 79001の岩相 B によく似ていた。バウンス ロックはエアバッグの跳ね返り跡の近くにあることからその名が付けられた。^[5]

オポチュニティは、子午線洞の平原で複数の隕石を発見した。オポチュニティの機器で分析された最初の隕石は、オポチュニティのヘッドシールドが着陸した場所の近くで発見されたため、「ヒートシールド・ロック」と名付けられた。小型熱放射分光計 ( Mini-TES )、メスバウアー分光計、APXS による検査の結果、研究者はそれをIAB 隕石に分類した。APXS は、それが 93% の鉄と 7% のニッケルでできていると判定した。「フィグ・ツリー・バーバートン」と名付けられた丸石は、石質または石鉄隕石 (メソシデライト珪酸塩) であると考えられており、^{[22] [23]、}「アラン・ヒルズ」と「中山」は鉄隕石の可能性がある。

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  ヒートシールドロックは、他の惑星で確認された最初の隕石でした。
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  ヒートシールド。背景のすぐ上と左側にヒートシールド ロックがあります。

現場の観察から、科学者たちはこの地域が何度も水に浸かり、蒸発と乾燥にさらされたと信じている。^[5]その過程で硫酸塩が堆積した。硫酸塩が堆積物を固めた後、地下水からの沈殿によって赤鉄鉱の凝結物が成長した。硫酸塩の一部は大きな結晶となり、後に溶解して空洞を残した。いくつかの証拠は、過去数十億年ほどは乾燥した気候であったが、遠い過去には少なくとも一時期は水が存在できた気候であったことを示している。^[24]

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  子午線洞の層状のメサ。HiWishプログラムのもと、 HiRISEによって撮影されました。
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  前の写真のメサの 1 つをクローズアップして、層を表示しています。メサは堆積物が堆積した湖の跡である可能性があります。HiWish プログラムのもと、HiRISE によって撮影されました。

• 火星の地理
• 火星探査ローバー

ウィキメディア・コモンズには、 Sinus Meridianiに関連するメディアがあります。

• Google 火星のスクロール可能な地図 - 子午線洞を中心に
• 惑星科学研究の発見：火星の子午線洞の灰色酸化鉄