タルシス

タルシス台地

火星探査機レーザー高度計（MOLA）によるカラー地図で見られるように、タルシス地域（赤と茶色の色合いで表示）は火星の西半球の大部分を占めています。背の高い火山は白く見えます。タルシス山脈は中央の左側に並んだ3つの火山です。オリンポス山は北西の外れにあります。北の楕円形はアルバ山です。マリネリス峡谷はタルシスから東に伸びており、その付近から
機能タイプ	火山台地、火山地域
位置	火星の東半球
座標	0°00′N 260°00′E / 0.000°N 260.000°E / 0.000; 260.000 [1]
直径	約5000km [2]
ピーク	約7km（火山を除く）[3]
エポニム	タルシシュ

タルシス（/ ˈ θ ɑːr s ɪ s / ）は、火星の西半球の赤道付近を中心とする広大な火山台地である。^{[注 1]この地域には、}太陽系最大の火山があり、その中には、タルシス山脈として総称される3 つの巨大な盾状火山、アルシア山、パヴォニス山、アスクラエウス山がある。地球上で最も高い火山であるオリンポス山は、タルシス地域と関連付けられることが多いが、実際には台地の西端に位置している。タルシスという名前は、聖書に登場するタルシシュ（既知の世界の西端の地）のギリシャ語-ラテン語の音訳である。 ^[5]

タルシスは、歴史的および科学的文脈に応じて多くの意味を持つことがあります。この名前は、通常、赤道のすぐ南、東経265度付近を中心とした大陸サイズの異常に高い地形の領域を表す広い意味で使用されます。 ^[2]タルシスバルジまたはタルシスライズ と呼ばれるこの広い隆起した領域は、火星の西半球を占めており、地球の二分法に次いで惑星で最大の地形です。^[3]

タルシスには正式に定義された境界がないため^[6] 、この地域の正確な大きさを示すことは困難です。一般的に、タルシスの隆起は幅約 5,000 キロメートル (3,100 マイル) ^[2]、高さは最大 7 キロメートル (4.3 マイル) ^[3]です(標高がはるかに高い火山を除く)。西はアマゾニス平原(東経 215 度) から東はクリセ平原(東経 300 度) までおおよそ広がっています。隆起は南北方向にわずかに細長く、アルバ山(北緯約 55 度) の北斜面からタウマシア高原 (南緯約 43 度)の南麓まで伸びています。この地域の定義方法によって異なりますが、タルシスの面積は 1,000 万～3,000 万平方キロメートル (400 万～1,000 万平方マイル) で、火星の表面積の最大 25% を占めます。^{[7] [8] [9]}

タルシス地域は、異なる年代と火山テクトニックの歴史を持つ、地質学的に異なるいくつかのサブ州で構成されています。ここで示されている区分は非公式なものであり、正式に命名された他の自然地理学的特徴および地域のすべてまたは一部から成り立っている可能性があります。

タルシスは2つの広い丘に分かれている。北側の丘と、より大きな南側の丘である。^{[10] [11]}北側の丘は、二分境界の北にある、クレーターがまばらな低地平野を部分的に覆っている。この地域は、アルバ山とその広大な火山噴出物に覆われている。アルバ山は、火星特有の広大な低地火山構造である。アルバ山は非常に大きく、地形的に特徴的なため、それ自体が1つの火山地域として扱うことができる。^{[12] [13]}北側の丘の最も古い部分は、ケラウニウス・フォッサエの高度に断裂した地形に対応する広い地形の尾根で構成されている。^[14] この尾根は南北に向いており、アルバ山が位置するノアキアン時代の基盤の一部を形成している。また、北側の丘陵にはセラウニウス・フォッサエ層の溶岩流があり、これは南の中央タルシス地域の大部分を占めるアマゾン時代の溶岩流よりもやや古いものです。^[15]

タルシスのより広い南部（右の写真）は、古いクレーターのある高地地形にあります。その西の境界は、大まかに言って、ダイダリア平原の高い溶岩平原によって定義され、南西に向かって緩やかに傾斜して、メムノニアとテラ・シレヌム地域に続いています。東のタルシス南部隆起部は、約3,000 kmの幅に広がる火山平原であるタウマシア高原で構成されています。 ^[16]タウマシア高原の西側は、非常に高い断裂帯（クラリタス・フォッサ）と山々（タウマシア高原^[17]）に囲まれており、南から東、北東へと広い弧を描いて湾曲しており、サソリの尾の形に例えられています。^{[10] [18]高原地域の北側は、}ノクティス・ラビリントゥスとマリネリス峡谷の西側4分の3に囲まれています。タルシス隆起の東側は、コプラテス台地と呼ばれる南北に伸びる尾根で区切られている。^{[19]これらの境界は、}シリア、シナイ、ソリス平原（火星の平原の一覧を参照）を含む広い高原と浅い内陸盆地を囲んでいる。タルシス隆起の最も標高の高い高原は、シリア平原北部、ノクティス・ラビリントス西部、アルシア山東側の平原にある。

タルシス隆起部の北部と南部の間には、比較的狭い北東方向に伸びる地域があり、これをタルシス本体、あるいはタルシス中央部とみなすことができる^{。この地域}は、3つの巨大なタルシス山（アルシア山、パヴォニス山、アスクレイオス山）、いくつかの小さな火山体、および若い（アマゾン川中期から後期）溶岩流からなる隣接する平野によって定義される。^[15] 溶岩平野は東に緩やかに傾斜しており、より古い（ヘスペリア時代の）エクスカズマとテンペテラ西部の地形と重なり合って湾入している。西側では、溶岩平野は、最大200キロメートル（120マイル）幅の北西向きの広大な谷のシステムに向かって傾斜している。アマゾニス平原に流れ込むこれらの北西斜面の谷 (NSV) は、巨大な「竜骨型」の岬の平行な一組によって隔てられています。NSV は、タルシスの東にあるクリセ平原に流れ込む巨大な流出水路に似た、壊滅的な洪水の名残である可能性があります。^{[20]タルシス中央部はおよそ 3,500 キロメートル (2,200 マイル) の長さで、}タルシス四角形に覆われた地域のほとんどと、南に隣接するフェニキス湖四角形の北西部を含みます。

オリンポス山とそれに関連する溶岩流および変成帯の堆積物は、タルシス地域の別の明確な小地域を形成しています。この小地域は、幅約1,600キロメートル（990マイル）です。主要な地形の隆起部から外れていますが、タルシスを形成した火山活動に関連しています。^[10]オリンポス山は、タルシスの大きな火山の中で最も新しいものです。

タルシスは一般に火山テクトニック地域と呼ばれ、火山活動とそれに伴う地殻変動の産物であることを意味する。標準的な見解によれば、タルシスは、ハワイ島の下にあると考えられているものに似たホットスポットの上にある。ホットスポットは、マントルを突き抜けて上昇する1つまたは複数の巨大な高温の低密度物質の柱（スーパープルーム^[21]）によって形成される。ホットスポットは、下部地殻で大量のマグマを生成し、非常に流動性の高い玄武岩質溶岩として地表に放出される。火星にはプレートテクトニクスがないため、溶岩は数十億年にわたって1つの領域に蓄積され、巨大な火山構造を形成する可能性がある。

地球（おそらく火星も）では、大規模な火成岩地域で生成されたマグマのすべてが地表で溶岩として噴出するわけではない。その多くは地殻内で停滞し、ゆっくりと冷却されて固まり、大きな貫入岩体（プルトン）を形成する。マグマが垂直の亀裂を通って移動すると、岩脈の群れが形成され、地表では長く直線的な亀裂（フォッサ）やクレーターの連鎖（カテナ）として現れることがある。マグマは、シルやラコリスなどの大きな板状体として地殻に水平に侵入することもあり、これにより上部の地殻が全体的にドーム状に隆起したり、亀裂が生じたりする。したがって、タルシスの大部分は、地表の溶岩流に加えて、これらの貫入岩体でできていると考えられる。^[22]

タルシスの性質に関する重要な疑問の 1 つは、この隆起が主に下にあるマントルプルームの浮力による活発な地殻隆起の産物なのか、それとも下にあるリソスフェアに支えられた火成物質の大きな静的な塊にすぎないのかということです。重力データの理論的分析とタルシス周辺の断層のパターンは、後者の可能性が高いことを示唆しています。^{[23] [24]}タルシスの巨大なたわみの重さは地殻に多大なストレスを生み出し、その周囲に広い谷を形成し^[25]、隆起の中心から地球の半分まで広がる放射状の断層列を形成しています。^[26]

タルシス周辺の古代の谷の流れの方向などの地質学的証拠は、バルジが約37億年前のノアキアン期の終わりまでにほぼ形成されていたことを示しています^{[25] 。 [27]}バルジ自体は古代のものですが、この地域の火山噴火は火星の歴史を通じて継続しており、火星の大気の生成と火星表面の岩石の風化に重要な役割を果たしたと考えられます。^[28]

ある推定によると、タルシス隆起部には約3億km ³の火成物質が含まれている。タルシスを形成したマグマに、ハワイの玄武岩溶岩で観測されるものと同程度の二酸化炭素（CO ₂）と水蒸気が含まれていたと仮定すると、タルシスのマグマから放出されたガスの総量は、1.5バールのCO ₂大気と厚さ120メートルの全球的な水の層を生み出した可能性がある。^{[25]火星のマグマには、}硫黄と塩素も相当量含まれている可能性がある。これらの元素は水と結合して酸を生成し、原始的な岩石や鉱物を分解する。火星の初期（テイキアン^[29]）には、硫酸 風化によってキースライトや石膏などの水和硫酸塩鉱物が豊富に生成され、タルシスや火星の他の火山中心地からの噴出が原因となっている可能性が高い。

欧州宇宙機関の2機の探査機がタルシスで水の霜を発見した。これまで火星に水の霜が存在することはあり得ないと考えられていた。^[30]

タルシス隆起部の全質量は約10 ²¹ kgで、^[31]準惑星 ケレスとほぼ同じです。タルシスは非常に大きくて重いため、惑星の慣性モーメントに影響を与え、時間の経過とともに惑星の地殻の向きが自転軸に対して変化した可能性があります。^[32]最近の研究によると、^[33]タルシスはもともと北緯約50°で形成され、42億年から39億年前に赤道に向かって移動しました。真の極移動として知られるこのような移動は、惑星の広大な地域で劇的な気候変化を引き起こしたでしょう。ネイチャーで報告された最近の研究は極移動に同意しましたが、著者はタルシスの噴火が少し異なる時期に起こったと考えました。^[34]

過去20年間の宇宙探査により、他の惑星の火山はさまざまな予想外の形をとる可能性があることがわかっています。^[35]同じ時期に、地質学者は地球上の火山がこれまで考えられていたよりも構造的に複雑で動的であることを発見していました。^[36]最近の研究では、太陽系全体の大きく異なる形状、サイズ、組成の地質学的特徴を組み込むために火山の定義を改良しようとしています。 ^[37]このアイデアの統合から得られた驚くべき議論の余地のある結論の1つは、タルシス地域が単一の巨大な火山である可能性があるということです。^[38]これは、 2010年に発表されたアメリカ地質学会の特別論文で地質学者のアンドレア・ボルジアとジョン・マレーが主張したものです。^[39]

タルシスのような広大な火成岩地域がどのようにして火山となり得るかを理解するための鍵は、火山の概念を、単なる円錐状の建造物から、環境または「全体的」システムへと再考することです。地質学における従来の見解によれば、火山は、地殻の亀裂または裂け目から噴出した溶岩と灰から受動的に形成されます。裂け目は、地殻とその下のマントルで作用する地域的な地殻変動の力によって生成されます。伝統的に、火山とそのマグマ配管は火山学者と火成岩岩石学者によって研究され、地殻変動の特徴は構造地質学者と地球物理学者の研究対象となっています。しかし、最近の大規模な陸上火山に関する研究は、火山プロセスと地殻変動のプロセスの区別が非常に曖昧で、両者の間には大きな相互作用があることを示唆しています。

多くの火山は、成長するにつれて変形構造を形成する。火山の斜面には、一般的に浅い重力崩壊、断層、および関連する褶曲が見られる。大きな火山は、噴出物を斜面に積み上げるだけでなく、特に弱いまたは延性のある物質の上にある場合は、基部で横方向に広がることによっても成長する。火山のサイズと重量が増加するにつれて、火山の下の応力場は圧縮から伸張に変化する。地殻が引き裂かれた火山の基部で地下の亀裂が発生することがある。^[40]この火山の拡大により、火山の遠位斜面に沿った逆断層、山体全体に広がる地溝と正断層、壊滅的な斜面崩壊（セクター崩壊）という形で、さらなる構造変形が発生する可能性がある。数学的分析により、火山の拡大は火山において広範囲の規模で作用し、理論的には中央海嶺（発散プレート境界）で発生するより大規模な地溝形成に類似していることが示されています。したがって、この見方では、構造プレート、拡大火山、および地溝の区別はあいまいであり、すべて同じ地球力学システムの一部です。

ボルジアとマレーによれば、シチリア島のエトナ山は、はるかに大きなタルシス隆起の陸上の類似物である。彼らにとって、タルシス隆起はタルシス隆起と呼ばれる巨大な火山である。エトナ山は、3つの主な構造的特徴を持つ複雑な拡大火山である。北北東方向に山頂を横切る火山リフトシステム、火山の麓を取り囲む周辺圧縮帯（断層前面）、および山頂リフトと周辺断層前面を結ぶ東北東方向に伸びるトランステンション（斜め正）断層システムである。^[41]火山の山頂には、頻繁に活動する急峻な山頂円錐丘が並んでいる。また、山体全体には、多数の小さな寄生円錐丘が点在している。^[42]

エトナ山とタルシス台地の構造的類似性は、後者の方が約 200 倍大きいにもかかわらず、驚くほどである。ボルジアとマレーの見解では、タルシスは非常に大きな拡大火山に似ている。エトナ山と同様に、拡大によって台地の頂上を貫く亀裂と、その亀裂を基底の圧縮帯につなぐ放射状の断層系が形成された。タルシスの断層系は放射状の溝で表され、マリネリス峡谷がその最大の例である。断層前面はタウマシア高地として見える。地球ではプレートの亀裂によって対応する沈み込み帯が形成されるが、火星の厚い岩石圏はマントルに沈み込むことができない。その代わりに、圧縮帯は押しつぶされ、横方向に剪断されて山脈となり、オブダクションと呼ばれるプロセスが発生する。この類推を完成させるために、巨大なオリンポス山とタルシス山は、はるかに大きな火山体の頂上にある円錐丘、または寄生円錐丘に過ぎません。

• ドラゴンランスクロニクルでは、タルシス市は大災害による海面低下で陸地に囲まれた港町です。水辺地区は市の西側にありました。
• キム・スタンリー・ロビンソンの火星三部作では、カイロ、シェフィールド、ニコシアの 3 つの主要都市がこの地域に位置しており、ノクティス・ラビリンサスとその周辺地域についても多くの言及があります。
• タルシスは、2002年の日本の漫画およびアニメ『ほしのこえ』に登場します。この物語では、人類とタルシアンと呼ばれる異星人との最初の遭遇が描かれました。
• アニメ『カウボーイビバップ』では、レッドドラゴンシンジケートの本部はタルシス市にあります。
• タルシス高原は、グレアム・マクニールのホルスの大逆シリーズの第9巻である小説『メカニクム』の主な舞台である。この本の前書きには、この地域のストーリーに関連した地図（イラストレーターのエイドリアン・ウッドによる）が掲載されている。^[43]
• Sealab 2021の「Der Dieb」エピソードでは、マーフィー船長が火星のタルシア地方について次のように言及している。「それでは、この瞬間をもって、私はオリンポス山からタルシスまでの火星の女王、アドリエンヌ・バーボーと結婚します。」
• ビデオゲーム 「レッドファクション：ゲリラ」は、タルシス地域を舞台としています。また、ゲームでは、悪名高いウルター社の採鉱施設もタルシスにあったとされています。
• ロバート・チャールズ・ウィルソンの2005年の小説『スピン』では、火星への帰還の旅は火星の植民から10万年後、火星がスピンに包まれる前にタルシスから出発する。
• ゲーム「Myth II: Soulblighter」では、Tharsis は最終レベルで頻繁に登場する火山の名前です。
• Tharsis は、この地域へのミッションに基づいたSteam 上の独立したゲームの名前です。ただし、そこに着陸することはありません。
• ビデオゲーム 「Destiny」には、Tharsis Junction という場所の 1 つに Tharsis への言及があります。
• アニメ「アルドノア・ゼロ」に登場するカタフラクトの1機にタルシスという機体がある。その元パイロットは火星を拠点とする帝国に仕える組織に所属している。
• アラステア・レイノルズによる『Revelation Space』シリーズでは、コンジョイナーによって「タルシス・バルジの戦い」が何度か言及されています。
• ナターシャ・プーリーの小説『火星の家』 （2024年3月19日出版）では、タルシスはテラフォーミングされた火星の植民地の名前である。^[44]

• 火星の地理
• 火星の地質
• 火星の火山活動

• NASA によるタルシス地域の実際の色彩の画像とアニメーション
• 研究者らが火星の全盛期の原因となった地域を特定