マリネリス渓谷

マリネリス渓谷

このバイキング1号探査機のモザイク画像に見られるように、マリネリス峡谷は火星全体に4,000 km (2,500 マイル) 以上広がり、そのほとんどが赤道直下の東西に広がっています。
機能タイプ	断層システム
座標	南緯13°54′ 西経59°12′ / 南緯13.9° 西経59.2° / -13.9; -59.2
長さ	4,000 km (2,500 マイル) 以上
ネーミング	マリナー9

マリネリス峡谷（/ ˈ v æ l ɪ s m ær ɪ ˈ n ɛər ɪ s / ; ^[1] ラテン語で「マリナーの谷」を意味し、1971～72年に火星探査機マリナー9号 によって発見されたことにちなんで名付けられた）は、火星のタルシス地域の東側の表面に沿って走る峡谷群である。 ^[2]長さ4,000 km (2,500 mi) 以上、幅200 km (120 mi)、深さ最大7 km (23,000 ft) のマリネリス峡谷は、 ^{[3] [4]}太陽系最大の峡谷である。^[5]

マリネリス峡谷は火星の赤道沿い、タルシス隆起の東側に位置し、火星の円周のほぼ 4 分の 1 に広がっています。峡谷システムは西のノクティス・ラビリントゥスから始まり、東に進むとティトニウム峡谷とイウス 峡谷、次にメラス峡谷、カンドル峡谷、オフィル峡谷、コプラテス峡谷、ガンジス峡谷、カプリ峡谷、エオス峡谷となり、最後に混沌とした地形を含む流出水路領域に流れ込み、クリセ平原の盆地で終わります。

最近、マリネリス峡谷は火星の地殻にある大きな地殻の「亀裂」であると示唆されている。 ^{[6] [7]ほとんどの研究者は、これが西の}タルシス地域で地殻が厚くなり、その後浸食によって広がったときに形成されたことに同意している。裂け目の東側の側面近くには、水または二酸化炭素によって形成された可能性のあるチャネルがあるように見える。マリネリス峡谷は、パヴォニス山の側面から流れる溶岩の浸食によって形成された大きなチャネルであるとも提案されている。^[8]

現在最も同意されている理論は、マリネリス峡谷は地溝 断層によって形成され、その後、東アフリカ地溝の形成と同様に、侵食と地溝壁の崩壊によって拡大したというものです。マリネリス峡谷の形成は、タルシス隆起の形成と密接に関係していると考えられています。タルシス隆起は、火星のノアキアン期から後期ヘスペリアン期にかけて、3 つの段階を経て 形成されました。

第一段階は火山活動とアイソスタシー隆起の組み合わせで構成されていましたが、すぐに火山活動により地殻に負荷がかかり、地殻はタルシスの追加された重量を支えられなくなり、タルシスの隆起した地域で広範囲にわたる地溝形成につながりました。第二段階はさらなる火山活動とアイソスタシー平衡の喪失で構成されていました。火山活動の源領域はもはやタルシスの下には存在せず、非常に大きな負荷を生み出しました。最終的に、地殻はタルシスを支えることができなくなり、マリネリス峡谷を含む放射状の亀裂が形成されました。第三段階は主にさらなる火山活動と小惑星の衝突で構成されていました。すでに破壊点に達していた地殻はそのままの位置に留まり、より若い火山が形成されたのです。タルシス火山活動はマグマの粘性が非常に低く、ハワイ諸島の火山に似た盾状火山を形成したが、火星では現在プレートテクトニクスがほとんどまたは全く活動していないため、ホットスポット活動によって同じ地点で火山噴火が長期間繰り返され、太陽系最大の火山であるオリンポス山を含むいくつかの最大級の火山が形成された。 [ ^9]

地滑りはマリネリス峡谷の底に多数の堆積物を残し、峡谷の拡大に寄与した。地滑りの引き金となる可能性のあるものは、地殻変動や衝突による地震である。どちらのタイプのイベントも地震波を放出し、地表および地表下の地面を加速させる。火星は地球よりも地殻変動がはるかに少なく、火星地震が必要な規模の地震波をもたらした可能性は低い。^[10]火星のかなり大きなクレーターのほとんどは、41億年前から38億年前（ノアキアン期）の後期重爆撃期に遡り、マリネリス峡谷の地滑り堆積物よりも古い。しかし、近接性と後期の年代に基づいて、3つのクレーター（オーデマンスクレーターを含む）が、その形成が地滑りの一部を引き起こした可能性があると特定されている。^[10]

マリネリス峡谷の形成に関する仮説は、長年にわたって変化してきた。^[11] 1970年代の考えは、水による浸食、またはサーモカルスト現象（氷河期の永久凍土が溶けること）であった。サーモカルスト現象が一因であった可能性はあるが、水による浸食は問題のあるメカニズムである。火星の現在のほとんどの表面条件では、通常、地球の大気圧の約1%、温度範囲は148 K（-125 °C、-193 °F）から310 K（37 °C、98 °F）であり、液体の水は存在できないからである。しかし、多くの科学者は、大気条件が異なっていた過去には火星の表面に液体の水が流れていたことに同意している。マリネリス峡谷は、その時に流れる水によって拡大した可能性がある。1972年にマコーリーが提唱した別の仮説は、峡谷は地下のマグマの撤退によって形成されたというものであった。 1989年頃、張力破砕による形成仮説が提唱された。^{[提唱者は? ]}

ノクティス・ラビリンサスは、ヴァレス・マリネリス地溝帯の西端、シリア平原の北、パヴォニス山の東に位置し、大きく破砕された巨大な岩塊でできた入り組んだ地形である。また、古い地形の大きな岩塊を取り囲むようにさまざまな方向に走る峡谷も存在する。岩塊の上部のほとんどは、タルシス隆起に関連する火山起源と考えられる、比較的新しい破砕物質でできている。その他の頂上は、やはり火山起源と考えられる、比較的古い破砕物質でできているが、より起伏が激しく、衝突クレーターが多い点で、比較的新しい物質と区別されている。岩塊の側面は、基盤岩と考えられる未分割物質でできている。岩塊間の空間は、主に粗いまたは滑らかな床面物質でできている。粗い床面物質は、ノクティス・ラビリンサスの東部にある傾向があり、壁面の残骸か、あるいは起伏のある地形や地滑りを覆う風成岩であると考えられている。滑らかな床面の材質は、河川または玄武岩質の物質、および/または風成の特徴で構成され、それ以外の荒れた混沌とした地形を覆っていると考えられています。^[12]ノクティス・ラビリンサスのような地形は、パスファインダー・ミッションとそのソジャーナ・ローバーによって探索されたような流出チャネルの頭部でよく見られます。それらは、壊滅的な洪水シーケンスで地中の流体が除去されたことに関連する下向きのブロック断層の場所であると解釈されています。^[13]流体は、二酸化炭素の氷とガス、水、または溶岩のいずれかである可能性があります。溶岩が関与しているという仮説は、ノクティス・ラビリンサスがパヴォニス山の斜面の溶岩洞に直接つながっているという提案に関連しています。^{[8] 2024年に科学者たちは、仮説上の溶岩が}ノクティス山と名付けられた火山から来たという証拠を発見した。ノクティス山は火星で7番目に高い山で、標高は9,028メートル（29,619フィート）である。また、その麓の東部には生命を宿す可能性のある複数の氷河があり、宇宙生物学ミッションにとって非常に価値のある候補ターゲットとなる可能性がある。^{[14] [15]}

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  マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影したノクティス・ラビリントゥスの一部。
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  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ノクティス ラビリントゥスの壁の層。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測された、ノクティス ラビリントゥスの上部近くの層の断面。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測された、ノクティス ラビリンサスの底部近くの層のグループ。
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  ノクティス・ラビリンサスの層状の崖の広い眺め。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測された、ノクティス ラビリンサスの層の以前の画像の一部のクローズアップ。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって撮影された、ノクティス ラビリンサスの床の以前の画像にある複雑で暗い砂丘のクローズアップ。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって観測された、ノクティス ラビリントゥスの壁のいくつかの層のクローズアップ。

オーデマンスのさらに東には、イウス渓谷とティトニウム・カスマタが互いに平行に位置しており、イウス渓谷は南、ティトニウム渓谷は北に位置している。イウス渓谷は 2 つのうち幅が広い方で、メラス・カスマに通じている。イウス渓谷の中央には、ゲリュオン・モンテスと呼ばれる、分割されていない基盤岩からなる尾根がある。イウス渓谷の底は、ほとんどが手つかずの地滑り物質で構成されており、クレーター形成や浸食による劣化はあまり進んでいない。イウス渓谷の南壁、そしてそれほどではないが北壁には、峡谷の線に対してほぼ垂直に伸びる短い谷が数多くある。これらの谷には、地下水の浸出によって現れるグランドキャニオン近くのコロラド高原に見られる地形によく似た、短くて劇場型の先端がある。(劇場型とは、上から見ると谷の先端が明確な U 字型になっていることを意味する)。谷は継続的な浸食と壁の崩壊によって広がっています。^[16]チトニウム・カズマはイウスと非常に似ていますが、南側の浸食地形がなく、風によって浸食された火山灰の降下物と思われる滑らかな床面と似た物質が少量含まれています。2つの峡谷の間の表面は、タルシス隆起の地殻伸張による溶岩流と断層など、より新しい断裂した物質で構成されています。^[12]

マリネリス峡谷の東側の次の部分には、南から北にメラス峡谷、カンドル峡谷、オフィール峡谷の 3 つの峡谷があります。メラスはイウス峡谷の東、カンドル峡谷はティトニウム峡谷の東にあり、オフィール峡谷はカンドル峡谷に続く楕円形をしています。3 つの峡谷はすべてつながっています。メラス峡谷の底は、風によって巻き上げられた火山灰だと考えられる、若い塊状の物質が 70% ほどあります。また、峡谷の壁の浸食によってできた粗い底質も含まれています。また、これらの中央峡谷には、底質が他の部分よりも高くなっている部分があり、これはおそらく他の底質が継続的に落下したためにできたものと思われます。メラスの縁の周囲には、イウス峡谷やティトニウム峡谷に見られるような、多くの地滑り物質もあります。^[12]

カンドールとメラス・チャスマタの間の峡谷システムの底の材料は溝状になっている。これは沖積堆積物および/または氷や水の除去によって崩壊または収縮した材料であると解釈されている。また、火山砕屑物起源の古いおよび新しい塊状底材料の部分もあり、その年代はクレーターの分布によってのみ区別されている。また、風食の特徴があることを除けば、新しいおよび古い塊状材料に似たエッチングされた塊状底材料もある。峡谷の壁と同じ材料で構成された、分割されていない材料の尖塔もいくつかある。^[12]

さらに東に進むと、峡谷系はコプラテス峡谷に突き当たります。コプラテス峡谷はイウス峡谷や Tithonium chasmata に非常に似ています。コプラテス峡谷はイウス峡谷の東端と異なり、東端には沖積堆積物と風成物質^[12]があり、イウス峡谷のように層状の堆積物がありますが、コプラテス峡谷の堆積物の方がはるかに明確に定義されています。これらの堆積物はヴァレス・マリネリス峡谷系よりも古いもので、後にヴァレス・マリネリス峡谷系によって侵食と堆積作用が行われたことを示しています。マーズ・グローバル・サーベイヤーからのより新しいデータによると、この層状の起源は、火山起源の一連の地滑りか、液体または固体の水氷の盆地の底である可能性があり、ヴァレス・マリネリス峡谷系の周辺の峡谷は、かつては侵食による崩壊で形成された孤立した湖であった可能性があることを示唆しています。層状堆積物のもうひとつの起源は風で運ばれたものである可能性もあるが、層の多様性から、この物質が優勢ではないことが示唆される。上層のみが薄く、下層が非常に大きいことに注目してください。これは、下層が大量の岩石の崩落で構成され、上層が別の起源に由来することを示唆しています。^[17]この層状構造の一部は地滑りによって床面に移動された可能性があり、地滑りでは層は半ば無傷のままですが、層状部分は MOC 画像 #8405 に見られるように、多数の褶曲を含む厚くなったり薄くなったりする床で大きく変形しているように見えます。この複雑な地形は、古代の火星の湖底から浸食された堆積物である可能性もあり、地質図のような航空写真しかなく、床が水平かどうかを確認するのに十分な標高データがないため複雑に見えます。

西経60度付近は、周囲の台地より11km（36,000フィート）下にあるマリネリス峡谷の最深部（標高最低地点でもある）である。ここから東に約0.03度の傾斜があり、流出路に達する。つまり、峡谷のこの部分に流体を注ぐと、深さ1km（3,300フィート）の湖が形成され、その後北の平原に向かって溢れ出ることになる。^[18]

コプラテス・カズマの底にある100以上の穴だらけの丘陵地帯は、小さな火成岩または凝灰岩の丘陵とそれに伴う溶岩流の集合体であると解釈されている。クレーターの年代測定によると、それらは中期から後期アマゾンの時代のもので、約2億年から4億年前のものである。^{[19] [20]}

さらに東にはエオス峡谷とガンジス峡谷がある。エオス峡谷の西側の床は、主に火山性または風成堆積物でできた、腐食した塊状の物質でできており、後に火星の風によって浸食されたものである。エオス峡谷の東端には、流線型の砂州と縦縞の大きな領域がある。これは、流れによって削られた台地の堆積物と、流れる流体によって運ばれ堆積した物質であると解釈されている。ガンジス峡谷は、エオス峡谷の東西方向の支流である。ガンジス峡谷の床は、主に峡谷の壁からの沖積堆積物でできている。^[12]

エオス川とガンジス川の東で、マリネリス峡谷は火星北部平原のクリセ地域に流れ出ており、その標高はメラス峡谷のマリネリス峡谷の最深部からわずか1 km (3,300 フィート) 上である。北部平原の流出地域は、マーズ・パスファインダーの着陸地点で見られる地形に似ている。地球上のこれらの流出路の地上版は、ワシントン州東部のスキャブランズであろう。ワシントン州東部のスキャブランズは、後期更新世にミズーラ湖源流で形成された氷のダムによる度重なる壊滅的な洪水の結果生じたものである。氷のダムはしばらくの間水をせき止めるが、決壊すると、その後の洪水の上に氷が浮かび、広大な地域から表土と植物が剥ぎ取られ、「涙滴」のような島々、縦溝、段々畑の縁の広大な不毛地帯が残る。これらの特徴の多くは火星の流出路でも見られますが、規模はより大きくなります。^[21]

流出は、オーロラエ・カオスとヒドラオテス・カオスという混沌とした地形のいくつかの地域を連続的に通過し、最終的にシムド・ヴァレスとティウ・ヴァレスを通過してクリセ平原に流れ込む。^{[13] [22]}

• 火星の地理
• 火星の湖
• ヴァリス
• 火星の炭酸塩災害

• ホフマン、ニック;ホワイト・マーズ：CO2 に基づく火星の表面と大気の新しいモデル; アカデミック・プレス; 2000 年。
• マリン宇宙科学システムホームページ
• マリン宇宙科学システム、科学論文

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

• マリナーバレーへの飛行：Valles Marineris HD ビデオ（ナレーション付き）は YouTube または ASU の Web サイトにあります
• Google 火星のスクロール可能な地図 - マリネリス渓谷を中心
• 高度 100 メートルでカンドール カシュマ周辺を飛行 (詳細は MARS3DdotCOM アルバムを参照)
• ショーン・ドランによる高高度マリネリス渓谷上空飛行のビデオシミュレーション（詳細は火星のプレイリストを参照）