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シヌス・メリディアニ（ラテン語：Sinus meridiani、「子午線湾」）は、火星の赤道のすぐ南に東西に伸びるアルベド地形である。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た。
1979年から2001年にかけて、この地形の周辺（大きさは約1,600キロメートル（990マイル）、中心座標は南緯7度07分、東経4度00分、南緯7.12度、東経4度、-7.12度、4）はテラ・メリディアニと名付けられた。[ 1 ]
シヌス・メリディアニという名前は、1870年代後半にフランスの天文学者カミーユ・フラマリオンによって火星の典型的なアルベドの特徴に付けられました。それ以前の天文学者、特にドイツのヴィルヘルム・ベールとヨハン・ハインリヒ・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、観測図を作成する際に、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ました。火星表面の暗い領域が海または大洋であるという提案を受け入れたフラマリオンは、火星のすべての以前の観測の編集と分析に取り組む際に、その地点の暗い領域を「シヌス・メリディアニ」（文字通り「子午線湾」）と名付けました。1958年に、この名前は国際天文学連合によって承認されました。[ 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始めてから、以前から名前が付けられていたアルベド地形に加えて、多くの地形が命名されました。1979年には、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「子午線地帯」）と命名されました。2001年に地域の境界が再定義され、この名前は削除されました。[ 1 ]
メリディアニ・プラヌム（Meridiani Planum）という名称は、文字通り「子午線平原」を意味し、火星探査ローバー「オポチュニティ」の着陸地点であるシヌス・メリディアニの西部地域を具体的に指すために用いられています。この場所は、平坦で岩石がほとんどない平原（つまり安全な着陸地点）であることに加え、水環境での堆積を示すことが多い鉱物ヘマタイトのスペクトル特性を示したことから、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谷の土壌と非常によく似ていることを発見しました。しかし、シヌス・メリディアニの多くの場所では、土壌が丸くて硬い灰色の球状粒子で覆われており、「ブルーベリー」と呼ばれていました。[ 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わかりました。 2001年火星探査機が軌道上から観測したスペクトル信号は、これらの球状粒子によって生成されたものと判断されました。さらに研究を進めた結果、ブルーベリーは水によって地中に形成された団塊であることがわかりました。[ 4 ]時間が経つにつれて、これらの団塊は上層の岩石から風化し、その後、残留堆積物として地表に集中しました。岩盤中の球状粒子の集中により、わずか1メートルの岩石の風化から、観測されたブルーベリー状の被覆が形成された可能性があります。[ 5 ] [ 6 ]土壌の大部分は、地元の岩石由来ではないカンラン石玄武岩砂で構成されており、そのため他の場所から来たものと推測される。[ 7 ]
オポチュニティの捕獲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ような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。微量のカンラン石も検出され、これは惑星に長期間の乾燥期があったことを示している。一方、少量の赤鉄鉱が存在していたことは、惑星の初期の歴史において短期間液体の水が存在した可能性があることを意味している。[ 8 ]岩石研磨ツール（RAT）が岩盤を容易に研磨できたことから、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はローバーに搭載された機器群によって調査された。[ 9 ]岩盤は、硫酸カルシウムと硫酸マグネシウム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。岩盤中に存在する可能性のある硫酸塩には、キーゼライト、硫酸塩無水物、バサナイト、ヘキサハイドライト、エプソマイト、石膏などがある。岩塩、ビショファイト、アンタークチサイト、ブロダイト、バントフタイト、グラウベライトなどの塩類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/探査車によって調査された岩石と比較して明るい色調であった。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見つかったため、かつて水はオポチュニティが探査した領域だけでなく、広い領域に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。アレス谷とグセフ・クレーターで他の探査車も同様に高いレベルを発見したため、火星のマントルはリンに富んでいる可能性があると推測されている。[ 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と関連しているため、これらもすべて岩石中に濃縮されていると予想される。[ 14 ]
オポチュニティが衝突クレーターエンデバーの縁に到達したとき、後に純粋な石膏であることが判明した白い鉱脈を発見した。[ 15 ] [ 16 ]これは、当時「ホームステーク」と呼ばれていた、当時は知られていなかった石膏の形成物が水によって岩の割れ目に沈殿した際に形成されたものである。
シヌス・メリディアニの岩盤を調査したところ、水中でのみ形成される鉱物ジャロサイトの証拠が見つかりました。この発見は、かつてシヌス・メリディアニに水が存在していたことを証明しました[ 17 ]。さらに、いくつかの岩石には、穏やかな流れの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ました[ 18 ] 。このような層状構造が最初に見つかったのは、「ザ・デルズ」と呼ばれる岩石でした。地質学者は、この斜交層理は水中の波紋による運搬によって花飾り状の幾何学模様を示していると述べています[ 19 ] 。
岩石に見られる箱型の穴は、硫酸塩が大きな結晶を形成し、その後結晶が溶解すると空隙と呼ばれる穴が残ることによって生じた。 [ 20 ]岩石中の臭素の濃度は、おそらく溶解度が高いため、大きく変動する。水が蒸発する前に、ある場所に臭素を濃縮した可能性がある。溶解度の高い臭素化合物を濃縮するもう1つのメカニズムは霜の付着であり、夜間に非常に薄い水の膜が形成され、特定の場所に臭素が濃縮される。[ 21 ]
「バウンス・ロック」と呼ばれる岩石が砂地の平原で発見された。後に、それは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。その化学組成は基盤岩とは異なっていた。主に輝石と斜長石を含み、カンラン石は含まれておらず、火星から飛来したことが知られているシャーゴッタイト隕石EETA 79001の岩相Bの一部に酷似していた。バウンス・ロックという名前は、エアバッグの跳ね返り跡の近くにあることから付けられた。[ 5 ]
オポチュニティはシヌス・メリディアニ平原で複数の隕石を発見した。オポチュニティの機器で最初に分析された隕石は、オポチュニティのヘッドシールドが着地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。ミニチュア熱放射分光計（Mini-TES）、メスバウアー分光計、およびAPXSによる調査により、研究者らはこれをIAB隕石に分類した。APXSは、これが93%の鉄と7%のニッケルで構成されていると判断した。「フィグ・ツリー・バーバートン」と名付けられた小石は、石質または石鉄隕石（メソシデライトケイ酸塩）であると考えられており、[ 22 ] [ 23 ]、「アラン・ヒルズ」と「ジョン・シャン」は鉄隕石である可能性がある。
遺跡での観測から、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考えている。[ 5 ]その過程で硫酸塩が沈殿した。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団塊が成長した。一部の硫酸塩は大きな結晶を形成し、後に溶解して空隙を残した。いくつかの証拠は、過去10億年ほどの間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的に水を支える気候であったことを示している。[ 24 ]
