NATURE

【火星】“火の星”かと思いきや実は極寒!?あまりにも過酷すぎる気象条件とは?

Weather

あまりにも過酷すぎる気象条件

平均気温 マイナス60℃

火星の平均気温は摂氏マイナス60度。冬にはマイナス120度以下に下がる。

宇宙ベンチャーが火星滞在を疑似体験できる施設を建設へ…観光客も受け入れ、週30万円から/Aria Bendix.BUSINESS INSIDER JAPAN.2020

ドライアイスの雪が降ってくる

 火星に降る雪は、二酸化炭素が凍ったドライアイスだった。NASAの発表によると、火星探査機マーズ・リコナイサンス・オービタ(MRO)の観測データから、火星で二酸化炭素の降雪の明確な証拠が確認された

火星の南極にドライアイスの降雪を確認/ナショナルグラフィック日本版サイト.2012

スッカスカの大気

Mars

火星には地球の百分の1以下の薄い大気がありますが、その95%は二酸化炭素でできています。

宇宙の質問箱-火星編/国立科学博物館
昔は地球と厚い大気に覆われていたが…

現在の火星は0.006気圧の薄い大気しか持たないが、40億年前の大気圧は地球(1気圧)と同程度であった。

40億年前の火星は厚い大気に覆われていた/工業大学

(前略)40億年前の火星は、地表大気圧が約0.5気圧以上の厚い大気に覆われていたということがわかりました。(中略)この0.5気圧という値はあくまで下限値であり、実際の火星大気はさらに分厚かった可能性があります。大気が分厚いほど、地表はより温暖になります。

40億年前の火星は厚い大気に覆われていた – 隕石を手がかりに火星環境大変動の謎に迫る/黒川宏之.academist Jounal.2017
太陽風で吹き飛ばされた
転載:NASA Goddard/YouTube

今回の分析で火星大気は、太陽風が吹き付けたほぼ反対方向に毎秒100グラムのペースで飛ばされていたことが判明。NASA研究者は「お店のレジから小銭が毎日数個ずつ盗み出されたようなものだ」と説明し、大気は一瞬ではなく一定期間にわたって吹き飛ばされたとの見方を示したが、どのくらい前にその現象が起きたかは明らかにしていない。

火星大気は太陽風が吹き飛ばした NASAチームが解明/HUFFPOST.2015
スパッタリング
転載:NASA Goddard/YouTube

太陽表面でコロナ質量放出(CME)のような爆発現象が発生するたびに、粒子を帯びた太陽風で大量の酸素や二酸化炭素が奪われたと考えられるという。形成期の太陽は活動が活発だったことから火星の環境に多大な影響を及ぼした可能性がある。

火星は太陽風で不毛の惑星に NASA発表/CNN.co.jp.2016

火星の地震=火震

転載:NASA/YouTube

 米航空宇宙局(NASA)の火星探査機「インサイト」が、火星の地震を初めて観測した。何千万kmも離れた地球の地震学者たちがこの発見に沸き立ち、火星研究は新たな時代に突入した。

火星の地震を初観測、なぜ起こる?何がわかる?/ナショナルジオグラフィック日本版サイト.2019
火震の音が観測された
転載:NASA Jet Propulsion Laboratory/YouTub

NASAが公開した音では、まず火星の地表をわたる風の音が聞こえ、途中から深い地鳴りのような物音が響く。この音は、火星の地表に昨年12月に設置された地震計がとらえていた。

火星の「地震」、探査機が初観測 米NASAが音を公開/CNN.co.jp.2019

 NASAのジェット推進研究所(JPL)は、「二つの音声は、火星の地殻が地球と月の地殻が混ざったようなものだということを示唆している」と説明し、「表面にクレーターがある火星では地震波が1分ほど続き、より月のようだと言える。地球の地震は秒単位だ」と指摘した。

火星の地震「火震」の録音データ公開 NASA/AFPBB News.2019

毎日のように吹き荒れる危険な強風

転載:NASA Jet Propulsion Laboratory/YouTube

「火星上の風は強風になる場合があり、ハリケーン並みの風速(時速120キロ以上)に達することもある」とアユーブ氏は指摘。「今回の調査対象地域では、砂を動かす風は(1年の大半を通して)ほぼ毎日発生している」と付け加えた。

火星の地形は強風で激しく変化、ハリケーン並みにも 研究/AFPBBNews.2014

日常的に起きる塵旋風(ダストデビル)

転載:NASA Jet Propulsion Laboratory/YouTube

よく晴れた日中、乾燥した場所で、渦巻き状に立ち上がる突風が吹くことがあります。これが塵旋風、英語で「ダストデビル」です。学校のグラウンドなど私たちの身の回りでも見ることがあります。

火星ダストデビルの性質を解明 ~火星天気予報に向けて~/理化学研究所 計算科学研究センター

火星ではダストデビルが頻発し、それが大きな砂嵐へつながることもあり、時には火星全体を覆うほどの巨大な砂嵐として観測されます。

火星ダストデビルの性質を解明/理化学研究所.2016
ダストデビルに巻き込まれると傷だらけ

火星の大気密度は非常に低く、巨大ダストデビルでも人間を吹き飛ばすほどの威力はない。ただし、旋回する砂やちりが体に当たって擦り傷だらけになるという。

火星の“モンスター”ダストデビル/ナショナルジオグラフィック日本版サイト.2012

いつでもどこでも砂嵐(ダストストーム)

Mars dust storm

火星において最も特徴的な大気現象の一つに、このダストがまきあがる砂嵐(ダストストーム)があげられます。ダストストームは、年間を通じて頻繁にみられる日常的な気象現象です。ときにそれらは数日内により大きなストームに成長し、さらに全球を覆うグローバルダストストームにまで発達します。これらのストームがどうやって発生し、どのように全球スケールにまで発達するのか、未だはっきりと解明されていません。

2018 火星巨大ダストストーム/東北大学 大学院理学研究科 地球物理学専攻.2018

火星で砂嵐が発生することは珍しくなく、それも一年中、季節を問わず発生することがわかっている。ときには数日である地域全体を覆うほどの規模に発展することもあり、さらにそれが火星全体を包み込むほどにまで発展することもある。

火星で史上最大級の砂嵐が発生、NASA探査機と音信不通も”好機”に/鳥嶋真也.マイナビニュース.2018
https://youtu.be/JKBk_Kfucs4
転載:National Geographic/YouTube

場合によっては砂が火星をすっぽりと覆う

転載:MLive/YouTube
ダストタワー(塵の塊)

ダストタワーは火星における大気現象のひとつで、大気中に舞い上がった塵が巨大な塊を成し、上昇気流とともに空高くまで立ち昇ります。

火星から水はどのように失われた?NASAが猛烈な砂嵐との関係性を説明/AXIS.2019

ダストタワーそのものは普段の火星でもみられる現象ですが、大規模な砂嵐のもとでは特に発生しやすいとされています。昨年の砂嵐では高度80kmまで砂塵の塊が上昇し、アメリカ合衆国本土がおさまってしまうほどの範囲を覆う広大な塵の層を大気中に形成しました。

火星の巨大な塵の塊「ダストタワー」が水を失わせた原因か/松村武宏.sorae.2019
水がなくなった一つの要因?

分析の結果、大気中の水蒸気がダストタワーによって大気の上層まで運び上げられ、そこで太陽光によって分解されるというプロセスが何億年にも渡って繰り返されたことで、火星の地表から多くの水が失われた可能性が示されたのです。

火星から水はどのように失われた?NASAが猛烈な砂嵐との関係性を説明/AXIS.2019

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