火星はかつて“水の惑星”だった!? 2021年に発見された「塩化水素」を手がかりに宇宙の謎を考察したらワクワクが止まらない
今回紹介する、スカイ三平さんが投稿した『【ゆっくり解説】火星から塩化水素を検出？それがなにを示唆するのかを解説します』では、音声読み上げソフトを使用して、火星から検出された塩化水素が何を示唆するのかについて解説していきます。
投稿者メッセージ（動画説明文より）
2021年2月に、トレースガスオービターが検出した火星の塩化水素について解説します
塩化水素の存在は、水の存在を示す手がかりになるかもしれません
なぜ、それが水の存在につながるのか簡単に解説します
火星で塩化水素を検出
霊夢：
今日は火星の塩化水素について解説します。
魔理沙：
塩化水素？ それが何か重要なのか？
霊夢：
火星での発見は、すべてが重要よ。UAEの火星探査機が火星周回軌道に乗ってから2日後に、ヨーロッパとロシアがトレースガスオービターで火星の大気から微量の塩化水素を検出したと発表したわ。ヨーロッパとロシアが共同開発した探査機でね。
2016年に打ち上げられて、2017年に火星周回軌道に乗ってから、その名の通り火星大気に含まれる微量のガスを観測しているわ。
魔理沙：
それで塩化水素を検出したってことか。
霊夢：
そういうことね。火星ではダストストームと呼ばれる大規模な砂嵐が発生していて、2018年に起きたダストストームの際に観測したデータを解析した結果、微量な塩化水素を検出したわ。
魔理沙：
塩化水素があると何がわかるんだ？
霊夢：
塩素を含むガスは火山活動で排出されることが多いから、火星のどこかで今も火山活動があるのかもしれないと推測できるわ。
もし火山活動が確認できれば、火星はまだ冷え切っていない証拠にもなるかもだし、さらにマントルの存在やマントル対流磁場、地層に存在する 放射性物質などなど、考え直さないといけないことがたくさん出てくるわ。
火山活動がある場合は、塩素を含むガス以外のガスも出てくるはずなんだけど、今回検出されたのは塩化水素だけだったから、火山活動由来の物質ではないと推測されているわ。
魔理沙：
じゃ塩化水素はどこからやってきてるんだ？
霊夢：
わからないわ。ダストストームの流れにのって遠いところからやってきたと推測されているけど、塩化水素はダストストームがおさまるのと同時に消えていったし、次のシーズンのダストストームでまた塩化水素の濃度が上昇していたわ。だから今のところ検出はされたけど、どのように塩化水素が生成されて、どこから排出されてるのかわからないわ。
塩化水素が生成される有力な仮説としては、かつて火星に存在したと考えられている海が蒸発して、後に残った塩化ナトリウムが水分を失った地表の塵と混ざって、ダストストームの風で吹き上げられて、太陽光などで暖められた大気によって氷床からの水蒸気と共に上昇し、大気中で塩化ナトリウムと水蒸気が反応して塩素を作りだし、その塩素が水素と反応して塩化水素を生成していると考えられているわ。
魔理沙：
なんだかピタゴラスイッチみたいだな。
霊夢：
地球の自然界でも似たようなプロセスがあるらしいから、多少はね。
魔理沙：
でも水蒸気と反応して塩素を作り出すなら、火星には水があると考えられない？
霊夢：
だから火星に水があるかもと考えられるひとつの根拠になっているし、太古の火星がどのようにして大量の水を失っていったのか、それを知るひとつの手がかりにもなっているわ。
魔理沙：
水蒸気を調べて、どうやって水を失ったことがわかるんだ？
霊夢：
水蒸気や水分子を調べることで、ひとつの手がかりとなるわ。火星に水があると考えられている極冠や地下から蒸発し、それが酸素と水素に分解されて、大気から宇宙空間へ逸脱しているわけだけど、そのうち水素原子は最も軽いから重力を振り切りやすく散逸していくわ。
魔理沙：
水素が軽いっていうのは、よく聞くな。
霊夢：
だけど水素の同位体で中性子が一個多い重水素は質量が大きいから、水素よりも残りやすく、残留割合が増えていくと考えられているわ。トレースガスオービターは水蒸気に含まれる重水素の割合を測定した結果、高度や季節によって、重水素の割合が大きく変化していることを突き止めたわ。
魔理沙：
それで何がわかるんだ？
霊夢：
重水素は地球の海中にも多く含まれているんだけど、火星の重水素の割合は、地球の6倍もあったから、長い年月をかけて大量の水が蒸発していき、軽い水素が宇宙空間へ散逸して重水素が残ったから重水素の割合が多いってわけね。
さらにトレースガスオービターは大気から水が宇宙空間に散逸する速度が加速した時間を特定して、2018年4月から1年間観測した結果、ひとつはダストストームが発生したとき、ふたつ目は短期間で局地的なダストストームが発生したとき。
3つ目は火星の南半球が夏になる頃、極冠から氷が蒸発したときで、これら3つは、火星における季節の移り変わりと、暑くなる南半球の夏が大きく関わっていて、火星の上層大気に水を送り込んでいるのは、極冠からの蒸発などが大きく関わっていると推測されている。
塩化水素の検出はダストストームが関わっているから、火星の上層大気を観測しているアメリカの火星探査機MAVENや、下層大気を観測しているUAEの火星探査機HOPEの観測結果に大きな期待が寄せられているわ。
解説をノーカットで楽しみたい方はぜひ動画を視聴してみてください。
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